Problem P. 4366. (September 2011)

P. 4366. The area of the bottom of a cylinder-shaped vessel is 78,5 cm². The height of the water coloumn in it at a temperature of 18 ^oC is 15 cm. Then the temperature of both the vessel and the water is increased to 48 ^oC.

a) Will the hydrostatic pressure exerted to the bottom of the vessel increase or decrease? What percent is the change?

b) Will the gravitational potential energy of the water, with respect to the bottom of the vessel, increase or decrease? What percent is the change? (Neglect the evaporation of water!)

(5 pont)

Deadline expired on October 10, 2011.

Sorry, the solution is available only in Hungarian. Google translation

Megoldás. \(\displaystyle a)\) Az edény keresztmetszetének relatív növekedése (a hőtágulás miatt) 0,14 százalék, ugyanilyen mértékben csökken a változatlan tömegű (súlyú) víz nyomása.

\(\displaystyle b)\) A víz térfogata (a táblázatbeli sűrűségadatokból extrapolálva) 0,95 százalékkal nő, a magasságának növekedése tehát 0,95-0,14=0,8 százaléknyi. Ugyanilyen mértékben nő a helyzeti energia is. (A víz hőtágulása ekkora hőfokváltozásnál már erősen nemlineáris, nem szabad a hőtágulási együtthatóból és a hőmérséklet-különbségből számolni!)

Statistics:

133 students sent a solution.
5 points:	Adrián Patrik, Barta Szilveszter Marcell, Cseke Zsombor, Emri Tamás, Forman 123 Ferenc, Géczi Péter Attila, Horicsányi Attila, Horicsányi Krisztina, Horváth Dániel, Janzer Barnabás, Janzer Olivér, Kovács Árpád, Majoros Péter, Papp Roland, Pataki Bálint Ármin.
4 points:	Kovács-Deák Máté, Mázik László, Park Choong Eun, Ürge László.
3 points:	52 students.
2 points:	21 students.
1 point:	35 students.
0 point:	6 students.

Problems in Physics of KöMaL, September 2011