Zadanie 6.2 — Termodynamika · Matura 2023, poziom Rozszerzony

Matura 2023 • Czerwiec • Rozszerzony • Stara formuła • Zad. 6.2

😵 4/5

1 pkt

Termodynamika

Informacja do zadania:

W cylindrze szczelnie zamkniętym ruchomym tłokiem znajdowała się pewna ustalona masa powietrza. Tłok powoli przesuwano, w wyniku czego objętość powietrza wewnątrz cylindra się zmniejszała, a ciśnienie tego powietrza się zwiększało.

Podczas doświadczenia wykonano pięć pomiarów. W każdym z nich mierzono różnicę $Δ p_{i}$ między ciśnieniem powietrza wewnątrz cylindra a ciśnieniem atmosferycznym, a także mierzono objętość $V_{i}$ powietrza w cylindrze ( $i \in {1, 2, 3, 4, 5}$ ).

Do obliczeń przyjmij następujące dane oraz założenia:
• powietrze w cylindrze potraktuj jako gaz doskonały
• podczas pomiarów ciśnienie atmosferyczne było równe $p_{a t} = 1020 hPa$
• temperatura powietrza w cylindrze w czasie pomiaru nr 5 wynosiła $22$ °C
• średnia masa molowa powietrza wynosi $μ = 29 \frac{g}{m o l}$ .

Wyniki pomiarów przedstawiono w poniższej tabeli.

Nr pomiaru	1.	2.	3.	4.	5.
$V_{i}, cm^{3}$	60,0	50,0	40,0	30,0	20,0
$Δ p_{i}, hPa$	100	300	600	1200	2300

Zadanie 6.2

Po wykonaniu ostatniego (piątego) pomiaru otwarto zawór w cylindrze. Wskutek tego
powietrze gwałtownie się rozprężyło i część powietrza wydostała się z cylindra.
Tłok był w tym czasie nieruchomy.

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

Natychmiast po rozprężeniu gazu w cylindrze termometr wskazał temperaturę

niższą od 22 °C,	ponieważ	gaz pobrał energię z otoczenia.
równą 22 °C,		otwarcie zaworu nie wpływa na temperaturę gazu.
wyższą od 22 °C,		gaz wykonał pracę kosztem energii wewnętrznej.