напишите решение задач Абсолютное давление азота (N2) в жестком сосуде при комнат- ной температуре t=20 °С составляет р=2,2 МПа. В сосуде азот нагревается, причем известно, что предельное избыточное давле- ние, при котором возможна безопасная работа сосуда, Ризб=6 МПа. Определить предельную допустимую температуру нагрева газа в сосуде. Газ считать идеальным, а атмосферное давление В=0,1 МПа.
Давайте сначала найдем изначальный объем газа в сосуде. Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT.
У нас есть давление P = 2,2 МПа, температура T = 20 °C = 293 К, и из дано, что газ считается идеальным. Также мы знаем, что атмосферное давление B = 0,1 МПа.
Найдем объем газа V. Мы можем переписать уравнение состояния следующим образом:
(P + B)V = nRT.
Подставим известные значения и решим уравнение относительно V.
(2,2 + 0,1)V = 1 * R * 293.
2,3V = 293R.
V = (293R) / 2,3.
Теперь, когда у нас есть изначальный объем газа V, мы можем найти предельную допустимую температуру нагрева газа в сосуде.
Используя закон Гей-Люссака, мы можем записать следующее соотношение:
(P + B + ΔP )V = nRT'.
Где ΔP - предельное избыточное давление, P - исходное давление, B - атмосферное давление, V - исходный объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T' - предельная допустимая температура.
Разделим это соотношение на соотношение для начальной температуры T:
(P + B + ΔP )V / T' = (2,2 + 0,1 + ΔP) * ((293R) / 2,3) / 293 = (2,3 + ΔP) / 2,3.
Таким образом, мы получаем выражение для предельной допустимой температуры:
T' = T * (2,3 + ΔP) / 2,3.
Подставим известные значения в это выражение. Мы знаем, что ΔP = 6 МПа.
T' = 293 * (2,3 + 6) / 2,3.
T' = 293 * 8,3 / 2,3.
T' = 1066,96 К.
Таким образом, предельная допустимая температура нагрева газа в сосуде равна 1066,96 К.