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.

grht1 grht1    3   25.11.2021 16:27    18

Ответы
levkovich023 levkovich023  09.01.2024 13:52
Для решения данной задачи мы будем использовать закон Гей-Люссака для идеального газа. Закон Гей-Люссака утверждает, что при постоянном объеме идеальный газ расширяется при нагревании на постоянную величину, пропорциональную исходному давлению газа.

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.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика