Miért ezek a megoldások a köv. Hőtágulásos feladatokban?

Egy függőleges, 3L magasságú, szájával lefelé fordított hengerben m tömegű dugattyú ismeretlen gázt zár el. A dugattyú távolsága a henger zárt tetejétől L, a bezárt gáz nyomása a légköri nyomás fele. A dugattyúra szintén m tömegű súlyt akasztunk, és óvatosan elengedjük. Hol állapodik meg a dugattyú?

A) A henger tetejétől kevesebb mint 2 L távolságra.

B) A henger tetejétől 2 L távolságra.

C) A henger tetejétől több mint 2 L távolságra.

D) Sehol nem állapodik meg, kiesik a hengerből.

(M: D)

Két, tökéletesen azonos méretű tartályt vékony, vízszintes cső köt össze az ábrának megfelelően. A cső közepén könnyen mozgó higanycsepp helyezkedik el. A bal oldali tartályban 10 °C-os, a jobb oldali tartályban 20 °C-os

levegő van. Kezdetben a higanycsepp nyugalomban van. Hogyan változik a higanycsepp helyzete, ha a levegő hőmérsékletét mindkét oldalon ugyanannyival emeljük meg?

A) A higanycsepp a bal oldali tartály felé mozdul el.

B) A higanycsepp mozdulatlan marad.

C) A higanycsepp a jobb oldali tartály felé mozdul el.

(M: C)

Egy függőleges hengerben m tömegű vízszintes dugattyú T hőmérsékletű ideális gázt zár el a levegőtől. A gázt 2T-re melegítjük. Mekkora M tömegű súlyt helyezzünk a dugattyúra, hogy az változatlan magasságban maradjon?

A) m-nél nagyobb tömegű súlyt kell a dugattyúra helyezni.

B) m-nél kisebb tömegű súlyt kell a dugattyúra helyezni.

C) m-mel megegyező tömegű súlyt kell a dugattyúra helyezni.

D) Csak annak ismeretében dönthető el, hogy milyen gáz van bezárva.

(M: A)

Egy forró nyári napon jó hővezető anyagból készített henger- ben, súrlódásmentesen mozgó dugattyúval levegőt zártunk be. Este szép lassan hűlni kezdett a levegő, hajnalra jó hideg lett. Mit mondhatunk a bezárt levegő nyomásáról és a dugattyú helyzetéről hajnalban? (Tekintsük a külső légnyomást állandónak!)

A) A bezárt levegő nyomása lecsökkent, a dugattyú beljebb mozdult.

B) A bezárt levegő nyomása állandó maradt, a dugattyú beljebb mozdult.

C) A bezárt levegő nyomása lecsökkent, a dugattyú helyben maradt.

D) A bezárt levegő nyomása állandó maradt, a dugattyú helyben maradt.

(M: B)

Egy pumpában lévő levegő térfogatát nagyon gyors összenyomással felére csökkentjük. Mekkora lesz a levegő nyomása ahhoz képest, mint ha nagyon lassan nyomtuk volna össze fele térfogatúra?

A) Nagyobb lesz a nyomása.

B) Ugyanakkora lesz a nyomása.

C) Kisebb lesz a nyomása.

(M: A)

Egy szétszakadt lánc egyik szeme egy kicsit szétnyílt, de csak annyira, hogy az eredeti szem nem fér át a résen. Feszegetés helyett melegítés vagy hűtés lehet alkalmas eljárás a láncszem résének kitágítására? Melyik eljárás vezet eredményre?

A) Melegítéssel lehet a rést kitágítani.

B) Hűtéssel lehet a rést kitágítani.

C) Sem melegítéssel, sem pedig hűtéssel nem lehet a rést kitágítani.

(M: A)