Идеальный газ и формула состояния
Який буде тиск робочої суміші в циліндрах двигуна автомобіля після тиснення, якщо під час цього процесу температура
Який буде тиск робочої суміші в циліндрах двигуна автомобіля після тиснення, якщо під час цього процесу температура автомобіля збільшиться з 50°С до 250°С, а об'єм зменшиться з 0,75 л до 0,12 л? Відомо, що початковий тиск дорівнює 80 кПа.
11.12.2023 12:05
Написать свой ответ:
Объяснение: Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом Бойля-Мариотта, который устанавливает обратную пропорциональность между давлением и объемом идеального газа при постоянной температуре. Формула состояния идеального газа имеет вид:
P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
где P₁ и V₁ - первоначальное давление и объем газа, T₁ - первоначальная температура, P₂ и V₂ - искомое давление и объем газа, T₂ - искомая температура.
Для начала, приведем все значения к СИ:
P₁ = 80 кПа = 80000 Па
V₁ = 0,75 л = 0,00075 м³
T₁ = 50°C = 323,15 К
T₂ = 250°C = 523,15 К
V₂ = 0,12 л = 0,00012 м³
Подставим значения в формулу и решим ее:
(80000 * 0,00075) / 323,15 = (P₂ * 0,00012) / 523,15
Из этого уравнения можно выразить P₂:
P₂ = (80000 * 0,00075 * 523,15) / (0,00012 * 323,15)
Рассчитаем:
P₂ ≈ 320312,5 Па
Таким образом, давление рабочей смеси в цилиндрах двигателя автомобиля после сжатия будет около 320312,5 Па.
Совет: Для более легкого понимания и запоминания формулы идеального газа, стоит обратить внимание на ее происхождение и суть. Разберитесь, что такое идеальный газ и как он себя ведет при изменении давления, объема и температуры.
Практика: Решите задачу на обратную тему: при какой температуре изменение объема идеального газа с 0,2 м³ до 0,1 м³ при постоянном давлении 500 Па? (Используйте формулу состояния идеального газа)