Egy lombik \(800\ \mathrm{ml}\)‑es öblös alsó részéhez egy henger alakúnak tekinthető nyakrész csatlakozik, melynek hossza \(10\ \mathrm{cm}\), átmérője \(4\ \mathrm{cm}\). Ebbe egy rosszul sikerült kísérlet eredményeképpen egy elhanyagolható tömegű gumidugó szorult. A dugó \(5\ \mathrm{cm}\) magas hengerként torlaszolja el a nyílást úgy, hogy legalsó, üvegnyakkal érintkező része \(9\ \mathrm{cm}\)‑re van a lombik nyílásától és \(200\ \mathrm{N}\) erővel feszül az edény falának. A súrlódási együttható értéke \(0,4.\)
a) Mekkora hőmérsékletre kell a bezárt \(20\ \mathrm{{}^\circ C}\)‑os, a külsővel megegyező \(100\ \mathrm{kPa}\) nyomású levegőt felmelegítenünk, ha ki szeretnénk venni a dugót? Tudjuk, hogy elegendő, ha a dugó felső pereme eléri a lombik nyakának tetejét.
\(T_2=510\ \mathrm{K}\)
b) Ábrázoljuk a folyamatot $p\thinspace \unicode{x2013}\thinspace V$ diagramon, feltüntetve az állapotjelzők konkrét értékeit a folyamat nevezetes állapotaiban!
Kirsch Éva, Debrecen
