Mikola verseny 2023., 3. forduló 10. osztály technikum (szakközépisk., szakgimn.) 3. feladat

Bizonyos mennyiségű, kétatomos ideális gázzal adott mennyiségű hőt közlünk. A gáz a hőmennyiség első felét izoterm, a másik felét pedig izochor folyamatban veszi fel. Egy másik alkalommal az előzővel azonos kezdőállapotból indulva, a korábbival megegyező nagyságú hőmennyiséget közlünk a gázzal, de most úgy, hogy először izobár, majd izoterm folyamatot végezzen.

Mekkora ebben a második esetben az izobár és az izoterm szakaszokban felvett hőmennyiségek aránya, ha a végső állapotban ugyanannyi lett a gáz hőmérséklete, mint az első esetben, az izokor folyamat végén?

(Zsigri Ferenc, Budapest)

$\displaystyle{\frac{xQ}{yQ}=\frac{f+2}{f-2}}$

Tehát az izobár folyamatban felvett hő $\displaystyle \frac{f+2}{f-2}=\displaystyle \frac{7}{3}$‑szorosa az izotermben felvettnek.