Feladat: 756. fizika gyakorlat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Klement Tamás 
Füzet: 2021/december, 564. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Gyakorlat, Kinetikus gázelmélet
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2021/október: 756. fizika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Amikor a benzinkút nyomásmérője 1,2 bart mutat, akkor az az érték a kerékben lévő levegő nyomásának és a külső (kb. 1 bar nagyságú) légnyomásnak a különbsége. Ha a mért keréknyomást 1,2 barról 2,4 bar értékűre növeljük, akkor a tényleges (a gáztörvényben szereplő) nyomás p1=2,2 bar értékről p2=3,4 bar értékre növekszik.
A gumiabroncsban lévő molekulák számát a gázok pV=NkT állapotegyenlete alapján számíthatjuk ki. (N a részecskeszám, V a gumiabroncs térfogata, T a hőmérséklet, k pedig a Boltzmann-állandó.) A kezdeti állapotban p1V=N1kT, a felfújt állapotban pedig p2V=N2kT. Mivel a térfogat, a hőmérséklet és a Boltzmann-állandó mindkét képletben ugyanakkora, a két egyenlet hányadosából kiesnek, és azt kapjuk, hogy az össznyomás egyenesen arányos a molekulák számával:

p1N1=p2N2,
vagyis
N2=p2p1N1=3,4bar2,2barN1=1,55N1.

Eszerint a gumiabroncsban lévő molekulák száma a kerék felpumpálása során kb. 55%-kal nő.