Emelt szintű fizika érettségi 2019. május III. rész 2. feladat
(Feladat azonosítója: fizmee_201905_3r_2 )
Témakör: *Hőtan (izoterm, Boyle-Mariotte, gáztörvény, állapotegyenlet)

Egy kerti permetezőszerkezet tartályának térfogata 5 liter. A permetező úgy működik, hogy a víz (és kicsiny mennyiségű vegyszer) behelyezését követően először a tartály tetején lévő kézi pumpával levegőt pumpálunk a tartályba, a víz fölé (1. ábra). Ezután egy szelep nyitását követően a megnövekedett nyomású levegő kinyomja a folyadékot a permetező csövén keresztül (2. ábra). A pumpával a palack belső nyomását maximálisan $ 2,5 \cdot 10^5 Pa $-ig növelhetjük, és a készülék addig permetez megfelelően, amíg a belső nyomás $ 1,25 \cdot 10^5 Pa $-ra nem csökken. Ekkor a permetezést megszakítva ismét levegőt kell pumpálni a tartályba. A munka kezdetekor 4 liter folyadék volt a tartályban.

 

 

a) Mennyi folyadék lesz a tartályban, amikor az első pumpálást követően a nyomás $ 1,25 \cdot 10^5 Pa $-ra csökken?

b) Hányszor kell a tartályt felfújnunk, amíg permetezni tudunk a készülékkel?

c) Hányszor annyi levegőt kell a tartályba pumpálni a maximális nyomás eléréséhez a második pumpálásnál, mint az elsőnél? (A hőmérséklet mindvégig állandónak tekinthető, a tartályt minden pumpáláskor a maximális nyomásra fújjuk fel. A külső légnyomás $ p_0 = 10^5 Pa $.)



 

Megoldás:

a) $ V_f = 3\ l $

b) háromszor

c) $ \frac{5}{3} $

 

http://dload.oktatas.educatio.hu/erettsegi/feladatok_2019tavasz_emelt/e_fiz_19maj_ut.pdf