Работа идеального газа
What should be the absolute air pressure in the cylinder of a pneumatic press with a piston diameter of 400
What should be the absolute air pressure in the cylinder of a pneumatic press with a piston diameter of 400 mm, in order to exert a force of 50 kN, given that the atmospheric pressure is 750 mm Hg?
Given that a container with 20 L of oxygen is under a pressure of 10 MPa and at a temperature of 150°C, and after some oxygen is expended, the pressure drops to 7.6 MPa and the temperature decreases to 100°C, what is the mass of the oxygen that has been expended?
A volume of 4 m³ of nitrogen is heated from a temperature of 200°C to a temperature of 4700°C at a pressure of 0.245 - solve this problem.
Given that a container with 20 L of oxygen is under a pressure of 10 MPa and at a temperature of 150°C, and after some oxygen is expended, the pressure drops to 7.6 MPa and the temperature decreases to 100°C, what is the mass of the oxygen that has been expended?
A volume of 4 m³ of nitrogen is heated from a temperature of 200°C to a temperature of 4700°C at a pressure of 0.245 - solve this problem.
22.12.2023 10:45
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Для решения задачи, нам понадобится использовать идеальный газовый закон, который представляет собой соотношение между давлением (P), объемом (V), количеством вещества (n) и температурой (T) газа. Формула идеального газа имеет вид PV = nRT, где R - универсальная газовая постоянная.
1. Чтобы определить непосредственное давление в цилиндре, нам необходимо воспользоваться формулой для силы, действующей на поршень: F = P * A, где F - сила, A - площадь поршня. Мы можем переписать эту формулу и выразить давление: P = F / A. Подставляя известные значения (F = 50 kN, A = π * (d/2)^2), получим значение давления.
2. Чтобы определить массу потраченного кислорода, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который устанавливает соотношение между давлением, объемом и температурой газа. Мы можем использовать соотношение P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2. Решив уравнение для массы, получим ответ.
3. Чтобы решить задачу о нагревании азота, используем закон Гей-Люссака, который связывает давление и температуру газа при постоянном объеме. Формула закона имеет вид P1 / T1 = P2 / T2. Подставляя значения и решая уравнение относительно искомой величины, определяем ее.
Дополнительный материал:
1. Задача: Какое должно быть абсолютное давление в цилиндре пневматического пресса с диаметром поршня 400 мм, чтобы оказывалась сила 50 кН, при условии, что атмосферное давление 750 мм рт.ст.?
Ответ: Найдем площадь поршня через формулу: A = π * (d/2)^2. Подставим известные значения и найдем площадь. Затем, воспользуемся формулой P = F / A, подставим значения силы и площади, чтобы определить давление.
2. Задача: В контейнере находится 20 литров кислорода под давлением 10 МПа и температурой 150°C. После эксплуатации кислорода, давление снижается до 7,6 МПа, а температура падает до 100°C. Какая масса кислорода потрачена?
Ответ: Используя закон Бойля-Мариотта, переведем значения давления и температуры в соответствующие единицы измерения. Затем решим уравнение P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2, найдя массу потраченного кислорода.
3. Задача: 4 м³ азота нагревают от температуры 200°C до температуры 4700°C при давлении 0,245. Найдите объем.
Ответ: Используя закон Гей-Люссака, переведем значения давления и температуры в соответствующие единицы измерения. Подставим известные значения в формулу P1 / T1 = P2 / T2, найдем искомый объем.
Совет:
Для понимания идеального газа и связанных с ним формул, рекомендуется ознакомиться с понятием идеального газа, законами, описывающими его состояние, и основными формулами, используемыми в задачах. Также полезно выполнить дополнительные упражнения и примеры, чтобы закрепить полученные знания.
Ещё задача:
Найдите массу газа, если имеется 2 моль водорода при давлении 3 атмосфер и температуре 25°C. (Универсальная газовая постоянная R = 0,0821 атм * м³ / моль * К).