Сколько азота было выпущено из емкости объемом 0,5 м^3 при изменении избыточного давления с 0,5 МПа до 0,2

Тема: Расчет количества выпущенного азота из емкости

Объяснение:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который устанавливает пропорциональное отношение между объемом газа и его давлением при постоянной температуре. Закон может быть записан следующим образом:

P₁V₁ = P₂V₂,

где P₁ и V₁ - начальное давление и объем газа, P₂ и V₂ - конечное давление и объем газа.

В данной задаче нам дано начальное давление P₁ = 0,5 МПа и объем газа V₁ = 0,5 м^3. Конечное давление P₂ = 0,2 МПа и мы должны вычислить объем газа V₂.

Также нам дано изменение температуры с 30 ˚C до 20 ˚C. Для учета изменений температуры нам понадобится уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P и V - давление и объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Чтобы преобразовать температуру из градусов Цельсия в Кельвины, мы можем использовать формулу:

T(K) = T(°C) + 273.15.

Мы можем использовать эти уравнения для решения задачи и вычисления количества азота, выпущенного из емкости.

Пример использования:
Начальное давление P₁ = 0,5 МПа = 0,5 * 10^6 Па,
Начальный объем газа V₁ = 0,5 м^3,
Конечное давление P₂ = 0,2 МПа = 0,2 * 10^6 Па,
Температура T₁ = 30 ˚C = 30 + 273.15 K,
Температура T₂ = 20 ˚C = 20 + 273.15 K.

Мы можем использовать уравнение Бойля-Мариотта, чтобы найти конечный объем газа V₂:

P₁V₁ = P₂V₂.

Решая уравнение, получаем:

V₂ = (P₁V₁) / P₂.
= (0,5 * 10^6 Па * 0,5 м^3) / (0,2 * 10^6 Па).
= 1,25 м^3.

Теперь мы можем вычислить количество выпущенного азота путем вычитания начального объема газа из конечного:

Выпущенный азот = V₂ - V₁.
= 1,25 м^3 - 0,5 м^3.
= 0,75 м^3.

Таким образом, из емкости объемом 0,5 м^3 было выпущено 0,75 м^3 азота.

Совет:
- Важно помнить единицы измерения и правильно переводить их для проведения вычислений.
- Тщательно следите за приведением всех значений к одним единицам измерения.

Упражнение:
Сколько гелия будет выпущено из емкости объемом 0,8 м^3 при изменении избыточного давления с 0,6 МПа до 0,3 МПа и изменении температуры с 25 ˚C до 15 ˚C? Известно, что барометрическое давление равно 800 мм рт.ст.