1. Izochor állapotváltozás:
Feladatok:
(OFI 10TK 135.)
Állandó hőmérséklet
1. Kompresszor 100 m3 normál nyomású levegőt (100 kPa) 8 m3-es tartályba sűrít.
Mekkora a nyomás a tartályban, ha a hőmérsékletet állandónak tekintjük?
2. Orvosi fecskendő dugattyúját a 20 cm3-es jelhez állítottuk.
A végét gumidugóval lezárjuk. A dugattyú lassú lenyomásával a térfogatot 5 cm3-re nyomjuk össze.
A kezdeti nyomást vegyük 100 kPa-nak.
Ábrázoljuk a folyamatot nyomás – térfogat grafikonon, ha a hőmérséklete nem változik!
3. Nyomásmérővel ellátott autóspumpában 500 cm3 levegő van.
Pumpáláskor a szelep 180 kPa nyomásnál nyit.
Mekkora ebben az esetben a pumpában levő levegő térfogata?
( A hőmérséklet legyen állandó, a kezdeti nyomás 100 kPa.)
4. Orvosi fecskendőt gumicsővel nyomásmérőhöz csatlakoztatunk.
A dugattyú kihúzásával a levegő térfogatát 20 %-kal megnöveljük.
Hány %-kal csökken, vagy nő a nyomása, ha a hőmérséklet állandó?
5. Egyik végén zárt, 35 cm2 keresztmetszetű hengerben könnyen mozgó dugattyú 40 cm hosszú
100 kPa nyomású levegőoszlopot zár be.
A dugattyúra ható 120 N erővel lassan, állandó hőmérsékleten összenyomjuk a levegőt.
Milyen hosszú lesz a levegőoszlop?
6. A tó alján 8 m mélységben dolgozik egy búvár.
Az általa kibocsátott légbuborék térfogata hányszorosára nő, amikor felérkezik a víz felszínére?
A külső légnyomás 100 kPa, a víz sűrűsége 1000 kg/m3 , hőmérsékletét tekintsük állandónak!
7. Az 1,5 dm2 keresztmetszetű hengert könnyen mozgó, kezdetben rögzített dugattyú két részre osztja.
A 2 dm3 térfogatú részben 300 kPa nyomású, a 3 dm3 részben 200 kPa nyomású azonos minőségű és hőmérsékletű gáz van.
Ha a dugattyú rögzítését megszüntetjük, akkor mennyit mozdul el?
A hőmérséklet közben állandó maradt.
(OFI TK10 139.)
Állandó nyomás
1. Egy szoba vagy tanterem fűtésekor a levegő hőmérséklete emelkedik, a térfogata nő.
A „plusz” térfogat (térfogatváltozás) a nyílászárókon távozik a helyiségből.
A szoba alapterülete 5 m x 6 m, magassága 3 m.
Mekkora térfogatú levegő távozott a szabadba, ha 10 0C-ról 22 0C-ra melegítettük?
A levegő nyomása nem változik.
2. Egy léggömbben lévő levegő hőmérséklete kelvinben mérve, állandó nyomáson, 40 %- kal csökkent.
Mekkora lett a térfogata, ha kezdetben 3,2 dm3 volt?
3. A félig megtöltött műanyag palack a hűtőszekrényben behorpad.
A jelenség magyarázata, hogy a palackban lévő levegő lehűl, a nyomása csökken.
Mivel a palack nem szilárd anyagból készült, ezért a külső, nagyobb nyomás behorpasztja.
A 20 0C-os raktárban 25 literes, műanyagból készült palackokat tároltak.
Télen szállításkor azt tapasztalták, hogy behorpadtak és térfogatuk 10%-kal csökkent.
Mekkora volt a hőmérséklet szállítás közben?
4. Állandó nyomáson a normál állapotú gázt 150 0C-ra melegítjük.
Ábrázoljuk a folyamatot térfogat – hőmérséklet grafikonon!
5. Vízszintes, egyik végén zárt hengerben könnyen mozgó dugattyú levegőt zár be.
Ha hűtjük, azt tapasztaljuk, hogy a Kelvinben mért hőmérséklete 0,82-szorosára változik.
A térfogata 0,46 literrel csökken.
Mekkora volt a levegő térfogata a hűtés előtt?
6. A 16 g tömegű normálállapotú hélium hőmérsékletét állandó nyomáson 80 0C-ra növeljük.
a) Mekkora lesz a térfogata?
b) Mennyivel változik meg a sűrűsége?
c) Ábrázoljuk a folyamatot térfogat – hőmérséklet grafikonon!
d) Ábrázoljuk a folyamatot nyomás – térfogat grafikonon!
(OFI TK10 143.)
Állandó térfogaton
1. Egy szagtalanító anyagot tartalmazó hajtógázzal működő palackot
reggel 7 °C-on kint hagytunk a kerti asztalon.
Napközben a tűző napra került, a hőmérséklete 40 °C lett.
Mennyi lett a palackban a nyomás, ha kezdetben 100 kPa volt?
2. Zárt gázpalackot télen a 27 0C-os lakásból kivisszük a szabadba.
A nyomásmérő azt mutatja, hogy a nyomás 2,4 105 Pa-ról 2,08 105 Pa-ra csökkent.
Mennyi volt a külső hőmérséklet?
3. Zárt gázpalackot télen a 27 °C-os lakásból kivisszük a szabadba.
A nyomásmérő azt mutatja, hogy a nyomás 2,4 10^5 Pa-ról 2,08 10^5 Pa-ra csökkent.
Mennyi volt a külső hőmérséklet?
4. A munkások azt tapasztalták, hogy a gáztartályban a nyomás 30 %-kal csökkent.
Mekkora lett a hőmérséklete, ha kezdetben 12 °C volt és jól szigetelt kamrában volt?
5. Egy tartályban lévő normál állapotú gázt 400 °C-ra melegítünk.
Ábrázoljuk a folyamatot nyomás – hőmérséklet grafikonon!
6. Egy gáztartályt dugattyúval ellátott henger zár le. A henger keresztmetszetének területe
40 cm2, a dugattyú tömege 150 g. A külső nyomás 100 kPa, a hőmérséklete 100C.
Mekkora a tartályban lévő gáz nyomása?
Hány °C hőmérsékletre melegíthetjük a gázt,
ha a dugattyúra helyezett 4 kg tömegű test megakadályozza az elmozdulást?
Feladatok:
(OFI 10TK 147.)
egyesített gáztörvény
1. Egy tartályról leesett a térfogatot jelző címke.
A fizika szakkör tanulói azt a feladatot kapták, hogy határozzák meg a térfogatát!
Tudták, hogy 1,4 kg nitrogén van benne, a hőmérsékletét 27 0C-nak, a nyomását 3 MPa-nak mérték.
Mekkora a tartály térfogata?
2. Állandó tömegű ideális gáz térfogata 15%-kal csökken, nyomása 20%-kal nő.
Mekkora lesz a hőmérséklete, ha eredetileg 16 °C volt?
3. A motorkerékpár tömlőjében a reggel 12 0C-on mért nyomás 160 kPa.
Tulajdonosa a forró aszfaltúton hagyta, ahol a hőmérséklet 48 0C.
A gumitömlőben mért nyomás 170 kPa. Hány százalékkal nőtt meg a térfogata?
4. A 30 l-es oxigénpalackon lévő nyomásmérő elromlott.
A helyiség hőmérséklete 20 0C, az oxigén tömege 0,4 kg.
Számítsuk ki a nyomását!
5. Meteorológiai vizsgálatokhoz használt rugalmas hőlégballont héliummal töltöttek meg.
Nagy magasságban lévő felhőben haladva, ahol a hőmérséklet –30 0C, térfogata 6 m3,
a hélium nyomása 1,4 104 Pa.
Mekkora a térfogata a Földre való visszatéréskor, ha a hőmérséklet 24 0C, a nyomás pedig 105 Pa?
6. A gázgyárban az 50 dm3-es palackokba 10 kg gázt töltöttek, a gáz nyomása 1,54 107 Pa.
a) Mekkora hőmérsékleten történt a töltés?
b) A palackból 2 kg gázt elhasználtunk 22 0C hőmérsékleten. Mekkora lesz a palackban az oxigén nyomása?
Számolásos feladatok:
1. feladat:
p1 = 125 000 PaV1 = 250 dm³
T1 = 10 °C = K
p2 = 130 000 Pa
V2 = 300 dm³
__________________________________
`(p_1*V_1)/(T_1)=(p_2*V_2)/(T_2)` → `color(red)(T_2 = (p_2*V_2)/(p_1*V_1)*T_1)`
T2 = K = °C
2. feladat:
p1 = 125 000 PaV1 = 250 dm³
T1 = 10 °C = K
p2 = 130 000 Pa
T2 = 70 °C = K
__________________________________
`(p_1*V_1)/(T_1)=(p_2*V_2)/(T_2)` → `color(blue)(V_2 = (p_1*T_2)/(p_2*T_1)*V_1)`
V2 = dm³
3. feladat:
p1 = 125 000 PaV1 = 250 dm³
T1 = 10 °C = K
V2 = 300 dm³
T2 = 70 °C = K
__________________________________
`(p_1*V_1)/(T_1)=(p_2*V_2)/(T_2)` → `color(green)(p_2 = (V_1*T_2)/(V_2*T_1)*p_1)`
p2 = Pa
Eredmény:
NÉV:JEGY:
| Ssz. | p1 | V1 | T1C | T1K | p2 | V2 | T2C | T2K | pont |
| 1. | |||||||||
| 2. | |||||||||
| 3. | |||||||||
| Összesen: |
