Сколько воздуха нужно удалить из сосуда, чтобы создать разрежение 420 мм рт.ст. при постоянной температуре? В сосуде
Сколько воздуха нужно удалить из сосуда, чтобы создать разрежение 420 мм рт.ст. при постоянной температуре? В сосуде объемом 0,5 м3 имеется воздух при давлении 0,2 МПа и температуре 20°С. Атмосферное давление равно 768 мм рт.ст. при температуре ртути 18°С, а разрежение в сосуде измерено ртутным вакуумметром при температуре ртути 20°С.
11.12.2023 09:40
Написать свой ответ:
Инструкция: Для решения задачи нам необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. Используя формулу этого закона, мы можем найти изменение давления, зная исходные значения.
В данной задаче нам даны следующие значения:
- Объем сосуда (V) = 0,5 м³
- Давление воздуха в сосуде (P1) = 0,2 МПа = 0,2 * 10⁶ Па
- Температура воздуха в сосуде (T1) = 20 °C = 293 К
- Атмосферное давление (Pатм) = 768 мм рт.ст. = 101325 Па
- Температура ртути (T2) = 18 °C = 291 К
- Разрежение в сосуде (P2) = 420 мм рт.ст. = (101325 - 420) Па
Сначала приведем все температуры к Кельвину для дальнейших вычислений:
Т1 = 20 °C + 273 = 293 К
T2 = 18 °C + 273 = 291 К
Затем, используя закон Бойля-Мариотта, найдем искомый объем газа:
P1 * V1 = P2 * V2
V2 = (P1 * V1) / P2 = (0,2 * 10⁶ Па * 0,5 м³) / (101325 Па - 420 Па)
Пример использования: Для создания разрежения 420 мм рт.ст. при постоянной температуре в сосуде объемом 0,5 м³ необходимо удалить из него примерно 0,001 м³ воздуха.
Совет: Чтобы лучше понять задачу и ее решение, рекомендуется углубиться в изучение закона Бойля-Мариотта и принципов работы ртути в вакууметре.
Задание для закрепления: Пусть мы имеем сосуд объемом 1 м³ при давлении 1,5 МПа и температуре 25 °C. Атмосферное давление равно 760 мм рт.ст. при температуре 20 °C. Какое разрежение будет в сосуде при таких условиях?