4. FELADATSOR (2015. 03. 02.)



Hasonló dokumentumok
Fizika 1i (keresztfélév) vizsgakérdések kidolgozása

A vas-oxidok redukciós folyamatainak termodinamikája


Bevezetés és gyakorlati tanácsok Az első lépés minden tudomány elsajátítása felé az, hogy megértjük az alapjait, és megbízható tudást szerzünk

MUNKA ÉS HŐ SZÁMÍTÁSA

Fizika II. E-példatár

Add meg az összeadásban szereplő számok elnevezéseit!

Fogalmi alapok Mérlegegyenletek

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

Erőművi kazángépész Erőművi kazángépész

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Az erőművek bővítési lehetőségei közötti választás az exergia-analízis felhasználásával

Differenciál egyenletek

Differenciaegyenletek

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

Kémia emelt szintű érettségi írásbeli vizsga ELEMZÉS (BARANYA) ÉS AJÁNLÁS KÉSZÍTETTE: NAGY MÁRIA

7. VIZES OLDATOK VISZKOZITÁSÁNAK MÉRÉSE OSTWALD-FENSKE-FÉLE VISZKOZIMÉTERREL

Tartalom. Matematikai alapok. Termékgyártási példafeladat. Keverési példafeladat Szállítási példafeladat Hátizsák feladat, egészértékű feladat

A természetes folyamatok iránya (a folyamatok spontaneitása)

Fizikaverseny, Döntő, Elméleti forduló február 8.

Scherlein Márta Dr. Hajdu Sándor Köves Gabriella Novák Lászlóné MATEMATIKA 1. A FELMÉRŐ FELADATSOROK ÉRTÉKELÉSE

Ipari gázok a lézertechnikában Halász, Gábor

Felügyelet nélküli, távtáplált erősítő állomások tartályainak általánosított tömítettségvizsgálati módszerei

A megnyúlás utáni végső hosszúság: - az anyagi minőségtől ( - lineáris hőtágulási együttható) l = l0 (1 + T)

Termodinamika. 1. rész

Fizikai kémia 2 Reakciókinetika házi feladatok 2016 ősz

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

A 2011/2012. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának feladatai és megoldásai fizikából. I.

Feladatok gázokhoz. Elméleti kérdések

11. gyakorlat megoldásai

Dualitás Dualitási tételek Általános LP feladat Komplementáris lazaság 2015/ Szegedi Tudományegyetem Informatikai Tanszékcsoport

Termokémia. Termokémia Dia 1 /55

MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

Természetes számok: a legegyszerűbb halmazok elemeinek. halmazokat alkothatunk, ezek elemszámai természetes 3+2=5

11. gyakorlat megoldásai

HIDRAULIKAI SZÁMÍTÁSOK AZ ÉPÜLETGÉPÉSZETBEN ÉS AZ ENERGETIKÁBAN

1. gy. SÓ OLDÁSHŐJÉNEK MEGHATÁROZÁSA. Kalorimetriás mérések

Acélszerkezetek szerepe a fenntartható fejlödésben. Tervezési segédlet

Feladatok gázokhoz (10. évfolyam) Készítette: Porkoláb Tamás

SZÁMOLÁSI FELADATOK. 2. Mekkora egy klíma teljesítménytényező maximális értéke, ha a szobában 20 C-ot akarunk elérni és kint 35 C van?

43. ORSZÁGOS TIT KALMÁR LÁSZLÓ MATEMATIKAVERSENY MEGYEI FORDULÓ HETEDIK OSZTÁLY JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

Termodinamikai bevezető

XV. A NITROGÉN, A FOSZFOR ÉS VEGYÜLETEIK

86 MAM112M előadásjegyzet, 2008/2009

21. A testek hőtágulása

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

Az előadás vázlata: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: Állapotjelzők: nagy közepes kicsi. Hőmérséklet, T tapasztalat (hideg, meleg).

1. feladat Összesen 15 pont

Halmazok-előadás vázlat

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Makroökonómia I. segédanyag február

Teljesítménynyilatkozat száma:

Esettanulmány Evezőlapát anyagválasztás a Cambridge Engineering Selector programmal. Név: Neptun kód:

TERMÉSZETTUDOMÁNY JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Cagan-modell Egyéb modellek a pénzkeresletre. Gazdaságpolitika Tanszék Budapesti Corvinus Egyetem

Fővállalkozó: TELVICE KFT. A projekt címe: Egységesített Jármű- és mobilgépek képzés- és tananyagfejlesztés

Erőművi kazángépész Erőművi kazángépész

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Spontaneitás, entrópia

Alkalmazott modul: Programozás

Spontaneitás, entrópia

A legrövidebb úton úgy tudunk menni az A-ból B-be, hogy csak rézsútosan jobbra és lefele megyünk. (3 pont)

Biofizika tesztkérdések

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

Méréssel kapcsolt 3. számpélda

A TételWiki wikiből. Tekintsük a következő Hamilton-operátorral jellemezhető rendszert:

1. feladat Összesen: 10 pont. 2. feladat Összesen: 6 pont. 3. feladat Összesen: 18 pont

4. Laplace transzformáció és alkalmazása

Matematika felvételi feladatok bővített levezetése 2013 (8. osztályosoknak)

6. Termodinamikai egyensúlyok és a folyamatok iránya

Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor)

A 2007/2008. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második fordulójának feladatlapja. KÉMIÁBÓL I. kategóriában ÚTMUTATÓ

1 Kémia műszakiaknak

Felületi feszültség és viszkozitás mérése. I. Felületi feszültség mérése. Felületi feszültség mérés és viszkozimetria 2. Fizikai kémia gyakorlat 1

Elektromágneses terek gyakorlat - 6. alkalom

Gázhalmazállapot. Relatív sűrűség: A anyag B anyagra vonatkoztatott relatív sűrűsége: ρ rel = ρ A / ρ B = M A /M B (ρ: sűrűség, M: moláris tömeg)

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

Matematikai modellalkotás

ELEKTROLITOK VEZETÉSÉVEL KAPCSOLATOS FOGALMAK

100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 40%.

VI.11. TORONY-HÁZ-TETŐ. A feladatsor jellemzői

LINEÁRIS ALGEBRA PÉLDATÁR MÉRNÖK INFORMATIKUSOKNAK


Digitális tananyag a fizika tanításához

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Ez mit jelent? Ahány könyv annyi interpretáció, annyi diszciplína kerül bele.

Általános Kémia Gyakorlat II. zárthelyi október 10. A1

Erőművi kazángépész Erőművi kazángépész

7. évfolyam I. félév, 2. feladatsor 1/6

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Szimulációk egyszerősített fehérjemodellekkel. Szilágyi András

Adatok: Δ k H (kj/mol) metán 74,4. butadién 110,0. szén-dioxid 393,5. víz 285,8

10/21/11. Miért potenciálfüggvények? (Honnan kapta a nevét?) Termodinamikai potenciálfüggvények. Belső energia. Entalpia

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Általános Kémia, 2008 tavasz

Hiányos másodfokú egyenletek. x 8x 0 4. A másodfokú egyenlet megoldóképlete

Bolyai János Matematikai Társulat

Mátrixok. 3. fejezet Bevezetés: műveletek táblázatokkal

Átírás:

4 FELADATSOR (2015 03 02) 1 feladat Egy rendszer fundamentális egyenlete a következő:,,= a) Írd fel az egyenletet intenzív mennyiségekkel! b) Írd fel az egyenletet entrópiareperezentációban! c) Ellenőrizd, hogy a teljesülnek-e az axiómák erre az egyenletre! d) Határozd meg az energia-reprezentáció három állapotegyenletét e) Fejezd ki a nyomást a hőmérséklet, és a moláris térfogat függvényeként 2 feladat Egy termodinamikai rendszer két állapotegyenlete: = és =, ahol B konstans Határozd meg a rendszer fundamentális egyenletét 3 feladat Két tartály (A és B) egyatomos ideális gázzal van töltve, mindkettő térfogata 2 m 3 A tartályok a környezetüktől izoláltak és egymástól egy nem átjárható, merev, hőszigetelő fallal vannak elválasztva Az A tartályban 3 mol, a B-ben 5 mol gáz van, az A tartály hőmérséklete kezdetben 600 K, az összetett rendszer belső energiája 35 kj, az egyes tartályokban a belső energia az = képlettel számolható a) Számold ki a két részrendszer belső energiáját! b) Számold ki a B tartály hőmérsékletét! c) Számold ki a két tartályban mérhető nyomást! d) Mekkora lesz az egyes részrendszerek hőmérséklete és nyomása, ha az őket elválasztó falat hővezetővé tesszük? e) Mekkora lesz az egyes részrendszerek nyomása, ha az őket elválasztó falat mozgathatóvá tesszük? f) Mekkora lesz az egyes részrendszerek hőmérséklete és nyomása, ha az őket elválasztó falat hővezetővé és mozgathatóvá tesszük? 4 feladat Egy rendszer fundamentális egyenlete a következő: = konstans) ( pozitív a) Add meg a rendszer fundamentális egyenletét entrópia-, szabadenergia-, entalpia- és szabadentalpia-reprezentációban! b) Számold ki a rendszer izobár és izochor hőkapacitását, izoterm kompresszibilitását és hőtágulási együtthatóját! 5 feladat Egy rendszer izochor hőkapacitását a = összefüggés adja meg Számold ki, hogy mekkora hőmennyiség szükséges 4 mólnyi anyag 100 dm 3 állandó térfogaton történő melegítéséhez 200-ról 300 K-re

6 feladat Egy rendszer fundamentális egyenlete a következő: = ( pozitív konstans) a) Add meg a rendszer fundamentális egyenletét entrópia-, szabadenergia-, entalpia- és szabadentalpia-reprezentációban! b) Számold ki a rendszer izobár és izochor hőkapacitását, izoterm kompresszibilitását és hőtágulási együtthatóját!

MEGOLDÁS 1 feladat a), =, azaz,= b) Az energia-reprezentációjú fundamentális egyenletet átrendezve az = egyenletet kapjuk, azaz,,= c) Az 1 és a 2 axiómán nincs mit ellenőrizni A 3 axióma három állítása és a 4 axióma ellenőrizendő: - additivitás: Elég belátni, hogy,,=,,, ami az = = = összefüggés alapján teljesül Másik lehetőség: a fundamentális egyenlet átírható intenzív változókra (ld b) pont), így az előző átalakítás automatikusan teljesülni fog (akit érdekel, bizonyítsa be) - differenciálhatóság (és folytonosság): az S függvény differenciálható függvények (,, ) szorzata ill konstans-szorosa, így differenciálható - szig mon növekedés U szerint: A függvény szig mon nő, és ennek pozitív sokszorosa ( -szorosa) is Másik lehetőség: kiszámolni az S függvény U szerinti deriváltját: =, >0, így a függvény szig mon nő - 4 axióma: lim =0 Ehhez kell az,, függvény,,=, =3, így,,= A kérdéses határérték: lim =lim = lim =0, tehát az axióma teljesül d) A három állapotegyenlet: - =, =3, - =, = =, - =, = e) A feladat a, függvény meghatározása A d) pont eredményeit átírva intenzív mennyiségekre kapjuk a =3 és a = Az elsőből kifejezve s-t:,=

, ezt behelyettesítve a második összefüggésbe megkapjuk a kért összefüggést: = = 2 feladat Átírhatjuk inenzív változókra az első állapotegyenletet (bizonyítható, hogy mindig így van): = A képletekben u és v szerepel a lehetséges változók közül, így az, fundamentális egyenletet fogjuk meghatározni Ennek differenciális alakja: =,+, Ehhez a két állapotfüggvényt kell kifehezni: =, = = és = == E két öszefüggés bármelyikét a megfelelő változó szerint integrálva megkapjuk a fundamentális egyenletet: =2 (a másik képlettel ellenőrizhető) 3 feladat a = =22,45 kj, valamint = =12,55 kj b) Az = összefüggést átrendezve = =201,3 K c)az ideális gázok állapotegyenletéből = =7,483 kpa és = =4,184 kpa d) Hővezető fal esetén a két rendszer közös hőmérsékletű lesz (T ) A rendszer izoláltsága miatt nem változik Így = + = + egyenletet átrendezve =350,8 K A nyomásértékeket a c) részhez hasonlóan kell kiszámolni a közös hőmérsékletet behelyettesítve: = =4,375 kpa és = =7,291 kpa e) Mozgatható fal esetén a két rendszer nyomása azonos lesz A rendszer izoláltsága miatt nem változik Az = egyenletet az ideális gáz állapotegyenlete alapján átrendezve a = összefüggést kapjuk Így = "" + "" = " +" Az össztérfogat a külső falak merev volta miatt nem változik, ezért " +" = + = 4 m, és ezt a belső energia képletébe behelyettesítve "=5,833 kpa f) Mozgatható és hővezető fal esetén a két rendszer hőmérséklete és nyomása is azonos lesz A d) pontban az új hőmérséklet meghatározásánál nem használtuk ki, hogy az elválasztó fal merev, így ugyanazt a levezetést használhatjuk itt is Hasonlóképpen, az e) pontban az elválasztó fal hőszigetelő voltát nem használtuk, így a nyomásra az a levezetés használható Így =350,8 K és =5,833 kpa

4 feladat a) A fontos állapotfüggvények: =, =, amiből =, = valamint = =, amiből = és =, Az entrópia egyszerű átrendezéssel megkapható: = A szabadenergia: = = = = = Az entalpia: =+= A szabadentalpia: =+ = + = = + b) = =, = =, = = = = =, = =, =, = = =,,, 5 feladat = d 6 feladat = = = = = =4 4 0,1300 200 =49,8 kj a) A fontos állapotfüggvények: =, =, amiből =, = valamint = =, amiből = és =, Az entrópia egyszerű átrendezéssel megkapható: = A szabadenergia: = = = = =

Az entalpia: =+= A szabadentalpia: =+ = + = = + b) = =, = =, = = = = =, = =, =, = = =,,, = = = =