Šļircē atrodas gaiss normālā atmosfēras spiedienā un 20 °C temperatūrā.
Šļircei noslēdz galu A. Pēc tam šļirci iegremdē karstā ūdenī. Gaiss šļircē sasilst līdz 50 °C, virzulis nepārvietojas. Aprēķini spiedienu šļircē!
Gaisa masa šļircē nemainās, tādēļ pielieto ideālās gāzes stāvokļa vienādojumu \(\frac{pV}{T}=\mathrm{const}\).
Ar indeksiem 1 un 2 aprakstot gaisa spiedienu \(p\), tilpumu \(V\) un absolūto temperatūru \(T\) atbilstoši sākuma un beigu stāvokļos, iegūst izteiksmi:
\(\frac{p_1V_1}{T_1}=\frac{p_2V_2}{T_2}\)
Uzdevumā teikts, ka gaisa tilpums \(V\) sildīšanas procesā nemainās. Tādēļ tilpumus \(V_1\) un \(V_2\) vienādojumā saīsina
\(\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\) un iegūst izteiksmi gaisa spiediena aprēķināšanai: \(p_2=\frac{p_1T_2}{T_1}\).
Dotās gaisa sākuma un beigu temperatūras vērtības pārveido SI sistēmā, izmantojot sakarību starp absolūtās temperatūras skalu un Celsija temperatūras skalu:
\(T_1=t_1+273=293\space{\mathrm K}\)
\(T_2=t_2+273=323\space{\mathrm K}\)
Gāzes sākuma spiediens vienāds ar normālo atmosfēras spiedienu, kura skaitlisko vērtību atrod fizikas formulu lapā \(p_1=1,0\cdot10^5\space\mathrm{Pa}\)
Aprēķini:
\(p_2=\frac{p_1T_2}{T_1}=\frac{1,0\cdot 10^5\cdot323}{293}\approx1,1\cdot10^5\space\mathrm{Pa}\)
Atbilde: gaisa spiediens šļircē ir \(1,1\cdot10^5\space\mathrm{Pa}\).
Vērtēšanas kritēriji
Zina vai atrod fizikas formulu sarakstā idealās gāzes stāvokļa vienādojumu – 1 punkts.
Izsaka no idealās gāzes stāvokļa vienādojuma prasīto spiedienu. Zina vai atrod tabulās normālā atmosfēras spiediena vērtību – 1 punkts.
Zina vai atrod formulu sarakstā saistību starp absolūtās temperatūras skalu un celsija temperatūras skalu. Pārveido doto temperatūru kelvinos – 1 punkts.