Mikola verseny 1987., 1. forduló 9. osztály gimnázium 4. feladat



Az ábra szerinti elrendezésben a $3,5\cdot 10^{-2}\ \mathrm{m^3}$ térfogatú, $27\ \mathrm{{}^\circ C}$ hőmérsékletű hidrogént könnyen mozgó, nem rögzített $5\cdot 10^{-4}\ \mathrm{m^2}$ keresztmetszetű dugattyú zárja el a külső levegőtől. Mind a tartály, mind a dugattyú hőszigetelő. A hidrogénnel $4\ \mathrm{kJ}$ hőt közlünk lassú melegítéssel: a gáz tágul, a dugattyú elmozdul. A folyamat végén a gáz hőmérséklete $100\ \mathrm{{}^\circ C}$‑kal magasabb, mint kezdetben volt.

a)  Mennyi a dugattyú elmozdulása?

$L=0,2332\ \mathrm{m=23,32\ cm}$

b)  Mekkora a hidrogén tágulási munkája?

A hidrogén tágulási munkája $1,166\ \mathrm{kJ}.$

c)  Mennyivel változott meg a gáz energiája?

$\Delta U=2,834\cdot 10^3\ \mathrm{J=2,834\ kJ}$