O butelie a fost astupata la
temperatura T1 = 27oC
si la presiunea atmosferica p1
= 100 kPa cu un dop de sectiune S =
4,0 cm2, depunand un efort F
= 10 N. Pana la ce temperatura trebuie incalzita butelia pentru ca dopul sa
sara?
Rezolvare
Initial, la introducerea dopului,
presiunea gazului din butelie era egala cu presiunea atmosferica, deci forta
depusa (F) trebuie sa invinga forta
de frecare (Ff) dintre dop si
peretii de sticla:
F = Ff
Prin incalzirea buteliei,
presiunea gazului din interior creste, conform legii transformarii izocore (legea
lui Chartes):
p2 / p1 = T2
/ T1
p2 = p1(T2
/ T1)
Forta asupra dopului generata de
diferenta de presiune din interior si exterior trebuie sa invinga forta de frecare
pentru a putea azvarli dopul, deci:
(p2 – p1)S ≥
F = Ff
p1[(T2 / T1)
- 1]S = F
T2 = T1[F /
(Sp1) + 1] =>
T2 = 375 K
T2 = 102oC
Legenda
p = presiune
T = temperatura
F = forta (efort)
Ff = forta de frecare
S = sectiune dop
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu