Ratkaisut

FYSIIKKA (FY2l: LAMPö
Kaasun tilanvhtälöt:
Fv=ffiI
T = (t + 273,75)K,
I
::,
.:':::-r''-i;:
ehtavta:
1) Renkaassa,
R=
I
;',,
.1,
1';
=
T = tämpötita ketvineinä (K)
m/M
(MAOL s. 138-139 (130-131)
moolinen kaasuvakio (MAOLs.70
(71))
jonka tilavuus on 14,0 dm3, on 0,30 MPa paine. Kuinka suuren tilavuuden ilma
vaatisi normaa lipa i neessa 0,1013 MPa ? Lä m pötila oletetaan vakioksi.
T,=L=T (vtrq)
I,Y, =
Tf
Pt= 4?ctn?a,
^
vt
= t$,ofmt
P&=
O,tot3
P.V*
f,
Ptvt l, ,,
=
(eov.eN t ,)
MPa
f 1V1
Vr= 3
Li
2) Auton renkaiden
= %rA
va
o,?otlPa' ll,oln3
o, I ot3 H PA
!x 4t,re 4n?
"**4IJå
valmistajan suosittelema2,2bar, joka
ilmanpaineeksisäädettiin aamulla
lukema saatiin painemittarilla. Painemittari näyttää ylipainetta ilmanpaineeseen verrattuna.
llman lämpötila olituolloin 8,0 oC. lltapäivällä lämpötila oli noussut lukemaan 27 oC.
Kuinka suuri oli iltapäivällä a) renkaiden absolur-rttinen paine? b) painemittarin näyttämä
paine? Oletetaan, että renkaan tilavuus ei muutu. Normaali ilmanpaine on 1,0 bar.
t %=V
V,
(unrro)
t,o+ l|g,tr)K = 3.8l,tf k
T, = (
" (A,l + tto) be r
P,
Å
= 3rå Åqn
rgjoeyurn Ne rv ear rv€l
r 27?t ti-)KE ?c,q $
e = Gl
ire=4 q
['.
r,
P*Y,
=
Te
På= P,L
're
Tl
.t
=M2Slttfg
r1
k
r2
==>I=
lr) 3,$
fi-t,oåer=l
Åqr-
l, o bqr^
"' 2rlLqC
3) Kerrostalon
saunän tilavuus on 6,0 m3. Lämmityksen alkaessa lämpötila saunassa on 23 oC ja
kylpijöiden mennessä saunaan lämpötiia on 85 oC. Kuinka paljon saunasta on lämmittämisen
aikana poistunut ilmaa? Oletetaa n ilma n pa ineen pysyneen m uuttumattoma na
P,=
?r= f ; VIVIO
V,.
T,
"
f,vt
610m3
. (r3t
:-
t?3rrs)K
L 0rtrllt,,
=
V^=.?
Ö
AVs V_-Y=3
t,-,
'
1?$ rsk
l. :Jez,Ek
-
ll
T2
E=
ve=
?1
va*
AV
V,
f.ve
-r-
-tl
Va
.Tl
la
6 raftt3,. Ssgi ts K
7zc,
$k
7i å 6 rr.,J
^ V*-V, = a,%m7- e, oi
§
lrf.G rnJ
AV -# l,?rrr3 :- lToo p,ruu'nu"
(* 0'.:
{*=-å?ErS"K
\
totSeslo,a
I
IVTr :
f.,Å0r s. yr (ve;
-/
Ler
4) Säähavaintopallo
voi laajeta 3,0 m3:iin ennen halkeamistaan. Säätilaa tutkitaan palloon
oC.
asennetun lähettimen avulla korkeudella, jossa paine on 70 kPa ja lämpötila -10
Pallo täytetään normaaliolosuhteissa (NTP). Mikä on tilavt"rus, johon pallo voidaan täyttää, jotta
tiedon hankinta tuolta korkeudelta onnistuisi?
T,
@,
epo t,7
(:"0^r-.r'ro(rr))
E?a
i = rir-.
[, =
.r
nP, v,
'V'
n \A I I
h!,
=
l+=
43l
ra l'ä
T1
\
p, = qhf s vo k.?a ..3.0 n?:?!!-k
&(3 k
2 ttttz.r' "
t-='
al s
'
t
L.i-,0- * *42)2.
\
-\ !,
.-,
?
åi
rffi€# lr3
vn c SromL-
.n,
?
-
-
'kaasumäärän
tilavuus normaalitilassa (NTP), kun sen lämpötila tietyssä tilavu.udessa on
S)* taske
oc, paine
82
1,20 bar ja tilavuus 20,0 dm3.
,a\
.l T -il1'T
?,,rk ln, -4t"
?" = @;iistr
.z ? l-=
lul'lo,'o1,,
|I Vts t+2Jm3 *=!}!]
'
1ba,.=tol?q l*
qPi_,
@i_ ,
W
l. ),r
Äer
,A
rr
lr*=rråorar
|
lr*=
.
I
(yr.+.r?3)kl
peVT,
p,yT,
=^(:::,1'r)tl
!;,==',ll'rl"
lr,,::,tJ"
lrr=
U
t.r.obqr-Jo.oJm?,
,,lY'!l't"r"=ol'rl""n
t,e.obqr-ro,orm3- zlr k
'i
'
=
LT?k
v
T,=
lt.
tlto
=
k;
Pullossa olevan argonkaasun paine on L5 M&, tilavuus 35
Lasl<e argonkaasun massa. Argonin moolimassa on 39,9
6)
lja lämpötila21,"C.
tr;( = lJ rn3* otool Jm?
g/mol.
F= /f11eo
PV=nRT.
\/; 1rL= q\Zsri
+
,11 -"
g*rl.#
I
i=
#*rl-#
t1
M= 39,9?/nol
--i"t/<lrrr=
?
I
]'f
r'=: l,=
rV
,Tour
s #,
B=
7\
R^^svvF=j_§_ Iim
MG
no #
I<
tr:toc/P:.;o,oi3ri=:??lb'l
t,lt+ to+ ' 2?1
å- ?{61o F g,€h"
d
H
k
OL 5. ]91?r) ,
oC
lämpötilassa. Pallossa olevan heliumin massa on 2,0 g.
Vappupallon tilavuus on lL litraa 19
Laske vappupallon sisällä vallitsevan paineen suuruus. Pallon kimmo-ominaisuuksien
muuttumista ei oteta huomioon.
T'
(H
/+
pV=
V= tl,L= tt*m3
p=y
l-= (tZ+ z+f)X = 2',2 K
frrls
e,ol
h: n
rY1
.
'= å,0n
4, oo
?,/nrt
=
qra nol
Q= n ooLtMeN l<AAJvvAFta
Vast.
1) 4l-
dm3. 2l al 3,4
bar, b) 2,4
bar.
3) 1,3
:v
nR
p= o safttol. o
og J t+sto
t@.)?Jk
' *'4 t\
;;iT:
11 Å h3
p § ,, 1aS bar
m3. 4\ 2,2 m3. 5) 18 dmr.
6) 8,6
§ l.l
6qr
I
kg. 1) 7,tbar.
-