Vegyünk egy 2 cm átmérőjű hengert. Egyik végén egy jól záró mozgatható dugattyú van, a másik végét egy dugóval zárjuk el (többi lent)?

d = 2cm -> A = (d^2*PI)/4

pk = 100kPa

F = 100N

h = 30cm

Mindent válts át először SI-be!

Dugattyúról beszélünk, kezdetben egyensúlyban van a rendszer, belül is 100kPa a nyomás, amit dp=F/A értékkel növelni kell, hogy ki tudjuk lőni a dugót. Így az a kérdés, hogy mennyire kell betolni a dugattyút ahhoz, hogy belül pk+dp nyomás legyen.

p1*V1/T1 = p2*V2/T2

[pk*h*(d^2*PI)/4]/T1 = (pk+dp)*V2/T2

A folyamatot jó közelítéssel tekinthetjük izoterm állapotváltozásnak, vagyis T1=T2, így egyszerűsíthetünk vele:

pk*h*(d^2*PI)/4 = (pk+dp)*V2

V2 = [pk*h*(d^2*PI)]/[4*(pk+dp)]

És mivel tudjuk, hogy a V2=A*w, ahol 'w' a dugattyú dugótól mért távolsága a kirepülés pillanatában, így a keresett w:

A*w = [pk*h*(d^2*PI)]/[4*(pk+dp)]

w*(d^2*PI)/4 = [pk*h*(d^2*PI)]/[4*(pk+dp)]

w = (pk*h)/(pk+dp)

Az eredményt méterben kapod, és látható, hogy kerekítve 7,2cm a megoldás.