Problem P. 4367. (September 2011)

P. 4367. An easily moveable, airproof piston of negligible mass closes a cylinder shaped container, made from some good heat-conducting material. The area of the base of the cylinder is 1,0 dm². In the cylinder, below the piston, there is 2 ml water at room temperure, and a very little air. The cylinder is immersed into some liquid, the temperature of which is 100 ^oC, and is kept in it for a long time. What happens? At what height will the piston be at rest?

(5 pont)

Deadline expired on October 10, 2011.

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

Megoldás. Ha az edényben 100 fokon is maradna még víz, akkor a gőzének nyomása éppen a légköri nyomás lenne, ez és a kevés levegő nyomása meghaladná a légköri nyomást, tehát az elhanyagolható tömegű dugattyú nem maradhatna egyensúlyban. A víznek tehát teljesen el kell párolognia.

A 100 fokos gőz sűrűségéből és tömegéből a térfoga \(\displaystyle 3,3~\textrm{dm}^3\), a dugattyú tehát 33 cm magasra emelkedik.

Statistics:

61 students sent a solution.
5 points:	Cseke Zsombor, Forman 123 Ferenc, Garami Anna, Jenei Márk, Koncz Gabriella, Kovács 444 Áron, Laczkó Zoltán Balázs, Seress Dániel, Szabó 928 Attila, Szigeti Bertalan György, Tóth Balázs.
4 points:	Ábrahám Attila, Czipó Bence, Fülep Andrea , Fülöp Áron, Géczi Péter Attila, Gróf Gábor, Herczeg Zsolt, Holczer András, Horicsányi Attila, Kunsági-Máté Sándor, Papp Roland, Salamon Dániel, Seres Imre, Sisák Mária Anna, Szabó 262 Lóránt, Szabó 996 Barnabás, Szabó Bence, Székely Eszter, Szilágyi 585 Dezső, Takács 737 Gábor, Tran Duy An, Ürge László.
3 points:	3 students.
2 points:	4 students.
1 point:	3 students.
0 point:	18 students.

Problems in Physics of KöMaL, September 2011