Első forduló 
1. Feladat
Robbantás kindertojással
A kísérlet leírása
Kindertojás tokjának egyik felébe szódabikarbónát, másik felébe ecetet öntünk; majd összeillesztjük a két felet és gyorsan az asztalra helyezzük a „löveget”. A robbanás ereje kilővi a lövedéket a szemközti falra. Gondosan lemérjük a kilövés helyétől a falig terjedő távolságot, valamint a lövedék süllyedését. (Indigós papírlapot használva célként, a becsapódás helye könnyebben megállapítható.)
1.A) Ismertesd a szódabikarbónát és az ecetsavat! Mire használjuk őket?
1.B) Határozzuk meg a robbanáskor kilőtt „lövedék” kezdősebességét!
1. ábra. A lövedék kilövése.
Az ábrán a lövedék tömegközéppontja által megtett távolságokat adtuk meg. (Animáció megtekintése)
Az x- vagy az y-távolságot mérhetjük le pontosabban? Becsüljük meg a mérési hibát!
A továbbiakban az összes mért adatnál becsüljük meg a mérési hibát!
1.C) Határozzuk meg a kindertojás belsejében kialakuló nyomás maximális értékét!
A kindertojás belsejében az alábbi gázképződéssel járó kémiai reakció játszódik le:
NaHCO3 (szilárd) + CH3COOH (folyadék) → CH3COONa (vízben oldódó szilárd) + CO2 (gáz) + H2O (folyadék)
C.1) Hány mol szódabikarbóna vett részt a reakcióban?
A tojásba tett szódabikarbóna (NaHCO3) tömege: mszód = 4 g
Vegyük figyelembe, hogy messze nem az egész mennyiség lép reakcióba az ecetsavval. Becsüljük meg, hogy körülbelül hány százaléknak van lehetősége erre! Miután meghatároztuk az erőt (1.D feladat), ellenőrizzük e becslésünket, és ha kell, módosítsunk rajta!
C.2) Mekkora a kindertojás belsejének térfogata? Becsüljük meg, hogy ennek körülbelül hány százalékát foglalja el a fejlődött széndioxid-gáz!
2.ábra. A kindertojás geometriai méretei
C.3) Tekintsük a gázt elég ritkának, és határozzuk meg az ideális gázok állapotegyenlete segítségével a kindertojás belsejében a maximális nyomást!
A tanterem hőmérsékle: t = 20 °C
1.D) Határozzuk meg a lövedékre ható gyorsító erő maximális értékét! Mennyi ideig tartott az erőlökés? (Tegyük fel, hogy ezidő alatt végig a maximális erő gyorsította a lövedéket.)
