Fizika megoldások 10

Nem tudom meddig megy el 😀 :))

Fizika megoldások 10

Абсолютна більшість українців підтримує вступ України до Північноатлантичного альянсу та Європейського Союзу.

ЗСУ продовжують вести активні бої на Херсонщині та закріплюються на вже звільнених територіях. Водночас частина населених пунктів потерпає від.

Youtube UA

Fizika

Підручник зобов’язаний бути безкоштовним!

Представлені для ознайомлення електронні версії підручників видаються за рахунок державних коштів та продаж їх заборонена.

Показ не спрямований на одержання прибутку та не призначений для використання у комерційних цілях.

Просимо користуватися сайтом лише з метою освіти, навчання або приватного дослідження.

Підручник буде видалено, якщо автор чи видавництво надішле обґрунтоване повідомлення з цього питання.

Підручник зобов’язаний бути безкоштовним:

• Конституція України – (ст. 53 – Кожен має право на освіту);
• Закон України “Про освіту” – (ст. 6 – Основні принципи освіти);
• Закон України “Про загальну середню освіту” – (ст. 44 – Матеріально-технічна база загальноосвітніх навчальних закладів);
• Закон України “Про місцеве самоврядування в Україні” – (ст. 32 – Повноваження у сфері освіти, охорони здоров’я, культури, фізкультури і спорту).

Вміст сайту представлено “як є”.

Фізика. Підручник для 10 класу закладів загальної середньої освіти з навчанням угорською мовою. (Рівень стандарту, угорською мовою)

• Автор: В.Г.Бар’яхтар, Ф.Я.Божинова, С.О.Довгий, О.О.Кірюхіна
• Видавництво: “Світ”
• Рік видання: 2018
• Сторінок: 272
• Формат файлу: pdf

Kedves barátaim!

Immár negyedik éve tanuljátok a fizikát. Abban bízunk, hogy megértettétek e csodálatos természettudomány értékeit, sőt a megszerzett tudás alapján megkísérlitek felfogni és megmagyarázni a minket körülvevő jelenségeket és folyamatokat. Ebben újra segítségetekre lesz a Fizika tankönyv. Felidézzük a könyv sajátosságait.

A paragrafusok Összegezés, Ellenőrző kérdések , Gyakorlatok rubrikákkal érnek véget.

Az Összegzés rubrikában találhatók a paragrafusban átvett főbb fogalmak és jelenségek. Tehát lehetőségetek van arra, hogy még egyszer átismételjétek a legfontosabbakat.

Az Ellenőrző kérdések segítségével megállapíthatjátok, hogy mennyire sajátítottátok el az új tananyagot.

A hozzáértéseteket és a megszerzett tudásotok gyakorlati alkalmazását segítik a Gyakorlatok rubrikában található feladatok. Az ott lévő feladatok eltérő nehézségi szintűek – a szinte csak figyelmet igénylő, viszonylag egyszerűktől a hozzáértést és kitartást kívánó alkotói feladatokig (a nehézség növekedését a következő színekkel jelölik: kék, zöld, narancssárga, piros).

A feladatok között találhatók olyanok, amelyek a természetrajz, matematika vagy fizika órákon tanult tananyag ismétléséül szolgálnak.

A fizika elsősorban kísérleti tudomány, ezért a tankönyvben számos kísérleti feladat található. Okvetlenül végezzétek el a kísérleti feladatokat és a laboratóriumi munkákat, mivel ezáltal jobban megértitek a fizikát.

Sok érdekeset és hasznosat sajátíthattok el az internetes anyagokból. Ezek többek között a fizikai folyamatokat és kísérleteket a gyakorlatban bemutató videók; a feladatok megoldását segítő információk; számítógépes ellenőrzésre lehetőséget nyújtó gyakorló tesztfeladatok; mintafeladatok megoldásai.

Az ellenőrző dolgozatokra történő felkészülés során, valamint az ismétlésben hasznosak lesznek a fejezetek végén található Fejezet összefoglalása és Önellenőrző feladatok rubrikák.

A Fizika számokban hídkénként szolgál a technikai újdonságok és a tananyag összekapcsolásában.

Aki többet szeretne tudni a fizikai és technikai tudományok fejlődéséről vagy a jövőben fizikával szeretne foglalkozni, sok hasnos és érdekes információt találhat a Fizika és technika Ukrajnában és az Enciklqxdiai oldal című rubrikában.

A Jövő szakmái elnevezésű rubrika azok számára lehet hasznos, akik már elgondolkodtak jövőbeni szakmájukról és a munkaerőpiac fejlődéséről.

FIZIKA 10. OSZTÁLY – HŐTAN

1 FIZIKA 10. OSZTÁLY – HŐTAN 12 Hőtani alapjelenségek Bevezető: Fizikai alapmennyiség: Hőmérséklet (jele: T, me.: C.

Recommend Documents

FIZIKA 10. OSZTÁLY – HŐTAN 1

Hőtani alapjelenségek Bevezető: • Fizikai alapmennyiség: • Hőmérséklet (jele: T, me.: °C, °K, °F) • Termikus kölcsönhatás során a két test hőmérséklete kiegyenlítődik. • Hőmérsékleti skálák: • Egyes természeti jelenségek mindig ugyanazon a hőmérsékleten következnek be (víz fagyása 0°C, forrása 100°C) • Celsius-féle hőmérsékleti skála

Hőtani alapjelenségek • Hőmérsékleti skálák: • Kelvin-skála: • Alappontja a -273,15°C (0°K = -273,15°C) • Abszolút hőmérsékleti skálának is nevezik, ami arra utal, hogy 0°K-nál nincs alacsonyabb hőmérséklet. • Az abszolút nulla fok az a hőmérséklet, amelynél a testből nem nyerhető ki hőenergia. A Kelvin-skálán 0°K, a Celsius-skálán ‒273,15 °C, a Fahrenheit-skálán ‒459,67 °F. Ezen a szinten az atomok és molekulák mozgása megszűnik,

Hőtani alapjelenségek • Testek változása hő hatására, a hőtágulás: • A testek hőtágulásának mértéke függ: • a kezdeti térfogattól vagy hosszúságtól, • a hőmérséklet-változás nagyságától, • az anyagi minőségtől, és ezen belül különösen az anyag halmazállapotától. • A testek hőtágulása a testeket alkotó részecskék (atomok, molekulák) hőmozgása alapján is értelmezhető.

Hőtani alapjelenségek • Gyakorlati alkalmazása:

A szilárd testek hőtágulásának törvényszerűségei • A szilárd testek lineáris hőtágulása • A szilárd testek térfogati hőtágulása

Szilárd testek LINEÁRIS hőtágulása • Lineáris vagy hosszanti hőtágulásról akkor beszélünk, ha a szilárd test valamely hosszmérete a hőmérséklet növekedése következtében változik.

• A gyakorlatban elsősorban azon testek lineáris hőtágulását vizsgáljuk, amelyek esetén a hosszméret jóval nagyobb a keresztmetszetnél (pl. huzalok, rudak).

Szilárd testek LINEÁRIS hőtágulása • Egy adott test lineáris méretének változása (∆l) • Egyenesen arányos a hőmérséklet-változással (∆T); • Egyenesen arányos az eredeti hosszal (l0); • Függ a testek anyagi minőségétől is (α). • A ∆l hosszváltozást a következő összefüggésből számíthatjuk ki: ∆l = α · l0 · ∆T

Szilárd testek LINEÁRIS hőtágulása • Az α anyagi állandót lineáris hőtágulási tényezőnek nevezzük. 1 • Mértékegysége: °��

• A lineáris hőtágulási tényező megmutatja, hogy mennyivel változik meg a test egységnyi hosszmérete, ha a hőmérséklet-változás 1 °C.

Szilárd testek LINEÁRIS hőtágulása

Szilárd testek TÉRFOGATI hőtágulása • A szilárd testek térfogati vagy más néven köbös hőtágulásának törvényszerűsége a lineáris hőtáguláséhoz hasonló.

Szilárd testek TÉRFOGATI hőtágulása • Egy adott test térfogatának megváltozása (∆V) • Egyenesen arányos a hőmérséklet-változással (∆T); • Egyenesen arányos az eredeti térfogattal (V0); • Függ a testek anyagi minőségétől is (β). • A ∆V térfogatváltozást a következő összefüggésből számíthatjuk ki: ∆V = β · V0 · ∆T

Szilárd testek TÉRFOGATI hőtágulása • Az β anyagi állandót térfogati (vagy köbös) hőtágulási tényezőnek nevezzük. 1 • Mértékegysége: °��

• A térfogati hőtágulási tényező megmutatja, hogy mennyivel változik meg a test egységnyi térfogata, ha a hőmérséklet-változás 1 °C.

A szilárd testek hőtágulása

A szilárd testek hőtágulása

A szilárd testek hőtágulása

A folyadékok térfogati hőtágulása

Folyadékok térfogati hőtágulása • A folyadékok térfogatának megváltozása (∆V) • Egyenesen arányos a hőmérséklet-változással (∆T); • Egyenesen arányos az eredeti térfogattal (V0); • Függ a testek anyagi minőségétől is (β). • A ∆V térfogatváltozást a következő összefüggésből számíthatjuk ki: ∆V = β · V0 · ∆T

A folyadékok térfogati hőtágulása • A hőtágulás mértékét jellemző β anyagi állandót térfogati hőtágulási tényezőnek nevezzük. 1 • Mértékegysége: °��

• A térfogati hőtágulási tényező megmutatja, hogy mennyivel változik meg a test egységnyi térfogata, ha a hőmérséklet-változás 1 °C.

A folyadékok térfogati hőtágulása

Gázok állapotváltozásai • A gázok melegedése nem feltétlenül jár együtt a gáz tágulásával. • Az is lehetséges, hogy a gáz lehűlés közben tágul ki. (Gondoljunk a szifonpatronban lévő CO2 gázra.)

Gázok állapotváltozásai • Ha adott mennyiségű és térfogatú gáz belsejében mindenhol ugyanakkora a nyomás és a hőmérséklet értéke, akkor a gáz egyensúlyi állapotban van. • A gázok egyensúlyi állapotát bizonyos mérhető mennyiségek egyértelműen meghatározzák. Az ilyen mennyiségeket állapotjelzőknek (vagy 24 állapothatározóknak) nevezzük.

Gázok állapotváltozásai • Adott minőségű gáz állapotát állapotjelzők határozzák meg: • a gáz hőmérséklete (T); • a gáz nyomása (p); • a gáz térfogata (V) és • a gáz tömege (m).

Gázok állapotváltozásai A levegő nyomását Torricelli (1608-1647) olasz fizikus határozta meg először. Egyik végén zárt, kb. 1m hosszú üvegcsövet megtöltött higannyal, majd a csövet nyitott végével lefelé, higanyt tartalmazó 26 edénybe merítette.

Gázok állapotváltozásai A függőleges csőben a külső higanyszinthez viszonyítva 76cm magas higanyoszlop maradt. (A kifolyó higany helyén légüres tér keletkezett, amelyet szokás Torricelli-űrnek is nevezni.) A higanyoszlop súlyából származó nyomással a külső légnyomás tartott egyensúlyt. 27

Gázok állapotváltozásai Egy h magasságú, A keresztmetszetű, ρ sűrűségű folyadékoszlop súlyából származó nyomás (hidrosztatikai nyomás): �� =��∙��∙ℎ Ez alapján a légnyomás értéke: �� = 101 325 ���� ≈ 105 ���� (1bar) Ezt szokás normál légnyomásnak nevezni. 28

Gázok állapotváltozásai Ha egy adott mennyiségű gáz kölcsönhatásba kerül más testekkel, akkor a gáz állapota változik. A gáz állapotának megváltozását az állapotjelzőinek változása mutatja. (A gáz állapotváltozásakor egyidejűleg legalább két állapotjelző változik.) 29

Gázok állapotváltozásai Először a gázok olyan speciális állapotváltozásait vizsgáljuk, ahol a gáz állapotváltozása során a ρ, V, T állapotjelzők közül valamelyik állandó marad. Így megkülönböztetünk: • izobár ( állandó nyomáson történő), • izochor (állandó térfogat melletti) és • izoterm (állandó hőmérsékletű) állapotváltozásokat. 30

GÁZOK ÁLLAPOTVÁLTOZÁSA ÁLLANDÓ NYOMÁSON (izobár állapotváltozás) 31

Miért marad állandó a gázok nyomása a gázok tágulását vizsgáló kísérleti összeállításnál?

Ideális gázok V-T grafikonja

Izobár állapotváltozás Azt az idealizált (valóságban nem létező) gázt, amelynek a hőtágulási tényezője pontosan 1 1 1 −3 ��= (= 3,6 ∙ 10 ) 0 273 �� °�� lenne, ideális gáznak nevezzük. Az olyan valódi (vagy reális) gázokat, amelyek hőtágulásánál a β értéke a fenti értéket jól megközelíti, ideális gázoknak tekintjük. 33

Izobár állapotváltozás A V-T grafikonnak megfelelően célszerű egy új hőmérsékleti skálát bevezetni. A grafikon V tengelyét párhuzamosan eltoljuk abba a pontba, ahol a grafikon egyenese a Ttengelyt metszi. Így az új skála zéruspontja -273oCnál lesz. 34

Izobár állapotváltozás A skálabeosztás nagysága változatlan marad – megegyezik a Celsius-skála beosztásával. Az így nyert új hőmérsékleti skálát abszolút hőmérsékleti skálának vagy Kelvin-skálának nevezzük Lord Kelvin (1824-1907) angol fizikus tiszteletére. 35

Izobár állapotváltozás A Kelvin-skálán mért hőmérsékletet abszolút hőmérsékletnek hívjuk. A Kelvin-skála egységét kelvinnek nevezzük, jele: K. A hőmérséklet értékét úgy számoljuk át kelvinbe, hogy a Celsius-fokban mért értékhez 273-at o o adunk. Így -273 C-nak 0K, 0 C-nak pedig 273K felel meg. 36

Izobár állapotváltozás A Kelvin-skálát alkalmazva állandó nyomáson az ideális gázok térfogata és abszolút hőmérséklete között egyenes arányosság áll fenn. Ennek képe az origóból kiinduló félegyenes. 37

Az adott tömegű ideális gáz állandó nyomáson történő állapotváltozásakor a gáz térfogata egyenesen arányos a gáz abszolút hőmérsékletével. Ez Gay-Lussac I. törvénye. 38

Az izobár állapotváltozás képe a p-V diagrammon a V-tengellyel párhuzamos egyenes. 39

Izobár állapotváltozás Megjegyzés 1.: A valódi gázok annál inkább ideális gázként viselkednek, minél kisebb a sűrűségük, és minél magasabb a hőmérsékletük. Így pl. szobahőmérsékleten a hidrogén, a hélium, az oxigén, a nitrogén gázokat ideális gázoknak tekintjük. 40

Izobár állapotváltozás Megjegyzés 2.: o Alacsony (-100 C alatti) hőmérsékleten a valódi gázok cseppfolyósodnak, ekkor megszűnnek gázként viselkedni. Ezért a további hőmérsékletcsökkenés esetén térfogatváltozásuk már semmiképp nem felel meg az ideális gázokra vonatkozó grafikonnak. Ezért ér véget a V-T grafikonja, mielőtt a hőmérsékleti tengelyt 41 metszené.

Izobár állapotváltozás Megjegyzés 3.: Az abszolút zéruspont közelében az anyagok szokatlan sajátosságokkal rendelkeznek (szuperfolyékonyság, szupravezetés, stb.). Az anyagok fajhője a zérusponthoz közeledve megváltozik, a nullához közeli értéket vesz fel, amelyből az következik, hogy a legkisebb hőfelvétel is nagy hőmérséklet-emelkedést okoz. Ezért nem érhető el és nem léphető túl az abszolút zéruspont. 42 Nincs negatív abszolút hőmérséklet!

Izobár állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 1.: Mi történik a szoba levegőjének egy részével, ha a szobában befűtünk? Mi történik a szoba levegőjével lehűléskor? Fűtéskor a szoba levegőjének egy része a szabadba távozik, lehűléskor pedig a szabadból levegő jut a szobába (ezt a jelenséget nevezik természetes szellőzésnek). 43

Izobár állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 2.: A hűtőszekrényből kivett közel üres üdítős üveg nyílására helyezzünk egy könnyű pénzérmét, majd melegítsük tenyerünkkel az üveg falát. Mit tapasztalunk? Magyarázzuk a jelenséget!

Izobár állapotváltozás A pénzérme az üveg száján a melegítés során többször felemelkedik. Az üvegben levő – pénzérmével elzárt – levegő melegszik, így nyomása megnő, ezért a palackban keletkező túlnyomásból származó erő hatására a pénzérme felemelkedik, eközben – az üvegből kiáramló levegő hatására – a nyomás kiegyenlítődik, ekkor a pénzérme visszaesik a palack szájára. Ez a folyamat a melegedés során többször megismétlődik. 45

Izobár állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 3.:

Izobár állapotváltozás A zacskóban felmelegedett levegő sűrűsége kisebb lesz, így a zacskó léggömbként felemelkedik. A levegő lehűlése után a sűrűsége megnő, ezért a „léggömb” leereszkedik.

Izobár állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 4.: Miért poros a radiátorok fölött a szoba mennyezete? Hogyan akadályozhatjuk meg a beporosodást? A radiátor feletti levegő kitágul és felfelé áramlik, így a légáramlattal a levegőben lévő por a mennyezetre jut, ahol megtapad. A radiátorra helyezett üveglappal megakadályoz48 hatjuk a felfelé szálló légáramlatot.

Izobár állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 5.: A természetben milyen nagy légáramlatokat ismerünk? Az Egyenlítőnél felszálló és a Rák- és Baktérítőn leszálló passzátszelek.

Izobár állapotváltozás Feladatok 1.: Mekkora lenne annak a levegőnek a térfogata 20°C hőmérsékleten és külső légköri nyomáson, amely akkor távozik egy 4m x 5m x 3m méretű szobából, amikor a szoba levegőjének hőmérséklete 0°C-ról 20°C-ra 1 növekszik? (������������ő = 0,003675 ) ℃

Izobár állapotváltozás Feladatok 2.: Egy tornaterem levegőjének hőmérséklete 0°C. A terem 15°C-ra való felfűtése során a nyílászárókon távozó levegő térfogata 50 m3. Mekkora a tornaterem magassága, ha az alapterülete 200 m2? ��0 ∆�� ℎ= ��0 = �� ������������ő ∙ ∆�� ℎ = 4,54�� ��0 = 907��3 51

Izobár állapotváltozás Feladatok 3.: Egy könnyen mozgó dugattyúval elzárt 0,8dm2 alapterületű hengeres edényben 0°C hőmérsékletű, 4dm3 térfogatú ammóniagáz van. Melegítés hatására a dugattyú 5cm-t elmozdul. Mekkora a felmelegített gáz hőmérséklete? (A gázt tekintsük valódinak!) �� ∙ ∆ℎ �� = ��0 + ∆�� ∆�� = �� = 26,3℃ ��0 ∙ ��������ó������ ∆�� = 26,3℃ 52

Izobár állapotváltozás Feladatok 4.: A gázok hőtágulását vizsgáló kísérleti összeállítás lombikjának térfogata 100cm3. A hozzá csatlakozó cső belső átmérője 5mm. Mekkora az 1°C-nak megfelelő, a csövön található, két szomszédos beosztás közötti távolság? ∆�� ∆�� = ��0 ∙ �� ∙ ∆�� ∆ℎ = 2 3 ∆�� = 0,3663���� �� ∙�� ∆ℎ = 1,87���� 53

Izobár állapotváltozás Feladatok 5.: Egy 50 liter űrtartalmú tartály 30°C hőmérsékletű gázt tartalmaz. A tartály környezetétől nincs légmentesen elzárva. A gáz hányad része távozik el a tartályból, ha a gáz hőmérséklete a tartályban 50°C-ra emelkedik? (A gázt tekintsük ideálisnak!) ��1 ��2 − ��1 ∆���� ��0 = ��= �� = �� ∙ �� + �� �� ∆��1 �� ������ 1 1+ 273℃ �� = ����, �������� �� = 0,066, �������� 6,6% �� ��0 = 45��3 54

Izobár állapotváltozás Feladatok 6.: Miért emelkedik a hőlégballon a magasba?

A hőlégballonra felhajtóerő hat, mert a meleg levegő és így a ballon átlagos sűrűsége kisebb, mint a környezetéé.

GÁZOK ÁLLAPOTVÁLTOZÁSA ÁLLANDÓ TÉRFOGATON (izochor állapotváltozás) 56

Izochor állapotváltozás Állandó mennyiségű gáz állandó térfogaton történő melegítésekor vagy hűtésekor a gáznak csak a nyomása (p) és a hőmérséklete (T) változik meg. A gázok ilyen speciális állapotváltozását izochor – állandó térfogatú – állapotváltozásnak nevezzük. 57

Izochor állapotváltozás A lombikban lévő gáz hőmérséklete a vízfürdő hőmérsékletével változtatható. Az állandó térfogatot a lombikhoz – higanyt csatlakozó – közlekedőedény jobb szárának elmozdításával állítjuk be. A gáz túlnyomását a higanyszintek ∆h különbségéből határozhatjuk meg. 58

Izochor állapotváltozás Hogyan tartjuk a térfogatot állandó értéken az izochor állapotváltozást vizsgáló kísérletnél? A jobb oldali üvegszár mozgatásával. 59

Az izochor állapotváltozás p-T grafikonjai 60

Az állandó térfogaton történő állapotváltozások során az adott tömegű ideális gáz nyomása egyenesen arányos a gáz abszolút hőmérsékletével. Ez Gay-Lussac II. törvénye. 61

Lord Kelvin (1824-1907) angol és Louis Joseph GayLussac (1778-1850) francia fizikusok 62

Izochor állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 1.: Miért nehéz lecsavarni a befőttesüveg fedelét, ha melegen zárták le (légmentesen)? Hogyan segíthetünk ezen? Lehűléskor a befőttesüvegbe zárt levegő nyomása lecsökken, az így kialakult nyomáskülönbség miatt a külsö légnyomás a fedelet az üvegre szorítja. A fedél pereme alá pl. egy kés pengéjével feszítve az üvegbe levegőt tudunk engedni. Ez a nyomáskülönbséget megszünteti, ezután a fedél könnyedén lecsavarható. 63

Izochor állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 2.: Hogyan változik meg az autókerékben a nyomás értéke, ha a kocsival tűző napon parkolunk? Hogyan állíthatjuk vissza az eredeti nyomást? A tömlőbe bezárt levegő hőmérséklete és nyomása megnövekszik. A nyomást levegő kiengedésével vagy hűtéssel csökkenthetjük. 64

Izochor állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 3.: Milyen lesz a képe az izochor állapotváltozásoknak a p-V és a V-T diagramokon? A p-, illetve V-tengellyel párhuzamos egyenes szakasz. 65

Izochor állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 4.: Ha héjától megfosztott, kemény főtt tojást teszünk egy előzőleg lánggal kissé felmelegített lombik szájához, a lehűlő lombik egészében besszippantja a tojást. Szájával lefelé fordított lombikból melegítéssel egészében ismét visszanyerhetjük a tojást. Adjunk magyarázatot az érdekes kísérletre! 66

Izochor állapotváltozás A lombikban lévő levegő hűlésekor nyomása csökken, így a külső légnyomás nagyobb lesz. A nyomáskülönbségből származó erő a főtt tojást a lombikba préseli. Melegítéskor fordított lesz a helyzet: a lombikban megnő a nyomás, ezért a tojás kipréselődik a lombikból. 67

Izochor állapotváltozás Feladatok 1.: Egy nyári délelőttön a benzinkútnál, amikor a hőmérséklet 20°C, az autó kerekeiben 200kPa-ra állítjuk be a nyomást. (A mért nyomás túlnyomást jelent.) A külső légköri nyomást vegyük 100kPa-nak. a.) Mekkora túlnyomás mérhető a tűző napon hagyott gépkocsi kerekeiben, ha a hőmérséklet 50°C? b.) Mekkora lesz a keréknyomás hajnalban, amikor a levegő 10°C-ra hűl le? 68

Izochor állapotváltozás Feladatok 1. – megoldás: ��. ) ��2 = 220,4 ������ ��. ) ��3 = 193,2 ������

Izochor állapotváltozás Feladatok 2.: Egy befőttesüveget melegen, légmentesen zárunk le kör alakú, 8cm átmérőjű fedéllel. Ekkor a bezárt levegő hőmérséklete 80°C. A légnyomás állandó értéke 100kPa. Mekkora erővel nyomódik rá a fedél az üvegre, ha a befőttesüveg kihűl, és a belső hőmérséklet 20°C-ra csökken le? 70

Izochor állapotváltozás Feladatok 2. – megoldás: �� = 415��

Izochor állapotváltozás Feladatok 3.: A biztonsági szeleppel ellátott gáztartály szelepe 300kPa túlnyomás esetén nyílik ki. 20°C hőmérsékleten a tartályban a túlnyomás 180kPa. Mekkora a bezárt gáz hőmérséklete, amikor a biztonsági szelep működésbe lép? (A légnyomás értéke 100kPa.)

Izochor állapotváltozás Feladatok 3. – megoldás: ��2 = 418,6�� = 145,6℃

Izochor állapotváltozás Feladatok 4.: Egy hűtőszekrényből, ahol a belső hőmérséklet 15°C, kiveszünk egy kb. félig telt üdítősüveget. Az üveg szájára megnedvesített pénzérmét helyezünk. Miközben az üvegben lévő levegő melegszik, az érme többször megemelkedik az üveg száján. A pénzérme tömege 30g, a palack nyílásának keresztmetszete 3cm2, a külső levegő légnyomása 98kPa. a.) Mekkora a palackba zárt levegő hőmérséklete akkor, amikor az érme először emelkedik meg az üveg száján? 74 b.) Hogyan függ ez a hőmérsékleti érték a palackban lévő levegő térfogatától?

GÁZOK ÁLLAPOTVÁLTOZÁSA ÁLLANDÓ HŐMÉRSÉKLETEN (izotermikus állapotváltozás) 76

Izoterm állapotváltozás A gázok állandó hőmérsékleten történő összenyomása és tágítása a nyomás megváltozásával jár együtt. A gázok ilyen állapotváltozását izotermikus vagy izoterm (állandó hőmérsékletű) állapotváltozásnak nevezzük. Ekkor a gáznak csak a p nyomása és a V térfogata változik meg.l 77

Izoterm állapotváltozás Hogyan változtatjuk a bezárt gáz nyomását a gázok izoterm állapotváltozásának vizsgálatára szolgáló kísérleti összeállításnál? A jobb oldali üvegszár mozgatásával.

Izoterm állapotváltozás A gáz nyomását a térfogat függvényében a fordított arányosság grafikonja, az izoterma mutatja. Hogyan nevezzük a görbét? Hiperbolának nevezzük.

Izoterm állapotváltozás ���� ∙ ���� = ���� ∙ ���� (�� = á����������ó) Állandó hőmérsékleten az adott tömegű ideális gáz V térfogata és p nyomása között fordított arányosság van, szorzatuk állandó. Ez Boyle-Mariotte törvénye. 80

Izoterm állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 1.: • A gázok izotermikus állapotváltozásánál hogyan függ a gázok sűrűsége a nyomástól?

Izoterm állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 2.: • Mi történhet a gázzal, ha azt alacsony hőmérsékleten nagyon kis térfogaton nyomjuk össze?

Izoterm állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 3.: • Helyezzünk egy kissé felfújt léggömböt a légszivattyú burája alá, majd szívjuk ki a bura alól a levegő egy részét! Mi történik ekkor a léggömbbel? Értelmezzük a jelenséget!

Izoterm állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 4.: • A 3. feladat kísérlete alapján magyarázzuk meg, miért szükséges a világűrbe kilépő űrhajósoknak szkafandert viselniük!

Izoterm állapotváltozás Gondolkodtató kérdés 5.: • Szereljünk szét egy kerékpárpumpát, tanulmányozzuk és értelmezzük a működését! Hogyan készíthetnénk belőle légzsivattyút?

Molekuláris hőelmélet Emlékeztető: • A gázok rendezetlen hőmozgást végző részecskékből állnak. • Brown-mozgás • A folyadékok és gázok spontán elkeveredése, diffúziója is a részecskék hőmozgásával értelmezhető. 87

A gázok állapotváltozásának molekuláris értelmezése A gázt alkotó atomi részecskék a rendezetlen hőmozgás során • a részecskéket pontszerűnek tekintjük, • a részecskék rendezetlen mozgást végeznek, • egymással és a tárolóedény falával rugalmasan ütköznek, • kitöltik a rendelkezésükre álló teret,

A gázok állapotváltozásának molekuláris értelmezése Az izoterm (T=áll.) állapotváltozásoknál a térfogatváltozással együttjáró részecskesűrűség megváltozása okozza a nyomás változását. • A gáz összenyomásakor a részecskesűrűség növekedése a nyomás növekedésével jár. Táguláskor pedig a részecskesűrűség csökkenése a nyomás csökkenését okozza.