Az ábra kétatomos molekulájú gázon végbemenő folyamatot ad meg. A molekulák száma $1,932\cdot 10^{23}$.
$\bigg($A Boltzmann állandó $1,38\cdot 10^{-23}\ \mathrm{\displaystyle \frac{J}{kg}},\ R=8,31\ \mathrm{\displaystyle \frac{J}{mol\cdot K}}.\bigg)$
a) Mekkora a hőmérséklet az "A", illetve a "B" állapotban?
$T_{\mathrm{A}}=300\ \mathrm{K}$
$T_{\mathrm{B}}=3000\ \mathrm{K}$
a) A hőmérséklet kiszámolása:
Helyes váltás, leolvasás a grafikonokról:
$$V_{\mathrm{A}}=2\cdot 10^{-3}\ \mathrm{m^3}$$
$$V_{\mathrm{B}}=10^{-2}\ \mathrm{m^3}$$
1 pont
$$pV=NkT$$
1 pont
$$T_{\mathrm{A}}=300\ \mathrm{K}$$
$$T_{\mathrm{B}}=3000\ \mathrm{K}$$
1 pont
b) Mennyi a munkavégzés a folyamat során?
$4800\ \mathrm{J}$
b) A munka nagysága a függvénygörbe alatti terület nagyságával egyenlő
1 pont
Egy trapéz területét kell meghatározni
1 pont
A gáz tágul, a munkavégzés negatív
1 pont
$$W=4800\ \mathrm{J}$$
1 pont
c) Mekkora a gáz belső energiájának megváltozása a folyamat során?
$\Delta E=18\ 000\ \mathrm{J}$
c) A belső energia változása:
$$\Delta E=\frac{f}{2}(p_{\mathrm{B}}V_{\mathrm{B}}-p_{\mathrm{A}}V_{\mathrm{A}})$$
1 pont
$$f=5$$
1 pont
$$\Delta E=18\ 000\ \mathrm{J}$$
1 pont
d) Mekkora hőmennyiséget vesz fel a gáz a folyamat során?
$22\ 800\ \mathrm{J}$‑t
d) Az I. főtétel alkalmazása:
$$Q=\Delta E-W$$
$$Q=22\ 800\ \mathrm{J}$$
2 pont
Összesen: 12 pont