1) Переведем градусы Цельсия в Кельвины:
T₁=-23°C=250К
T₂=27°C=300K
2) Т.к. выпустили 1/3 воздуха, то пусть ν₁=3ν, ν₂=2ν
3) Запишем уравнения Клапейрона-Менделеева для обоих случаев:
P₁V=ν₁RT₁
P₂V=ν₂RT₂, тогда:
P₂/P₁=(2νT₂)/(3νT₁)
P₂=2P₁T₂/3T₁=2*7.5*300/(3*250)=6 МПа
ответ: 6 МПа
Дано:
T=27°С=300°К
V=30л=30*10⁻³ м³
t=10 час
расход 10 г/час
Ратм=100кПа
Рассуждаем так:
Сколько понадобиться водорода для работы горелки
m=10 г/час * 10час= 100 гр=0,1 кг
А далее самое интересное:
Чтобы газ выходил из горелки на него действует атмосферное давление. Когда давление внутри выравняется с атмосферным- газ перестанет выходить.
Найдем ИЗбыточное давление газа
для этого воспользуемся формулой Клайперона-Менделеева
pV=mRT/μ
где m=0.1 кг, R(универсальная газовая постоянная)=8,31 Дж/моль*К
T=300К; μ=1 ; V=30*10⁻³ м³
Δp=mRT/Vμ=(0.1(кг)*8.31 (Дж/моль*К)*300(К))/(30*10⁻³(м³)*1)=
=8,31*10³ Па= 8,31 кПа
Тогда необходимое давление p=Pатм+Δр=100+8,31=108,31 кПа
дано T1=250К T2=300К V1=V2=cоnst m1=m m2=2m\3 P1=7,5MПа P2-?
из уравнения состояния ( Менделеева-Клапейрона) PV=mRT\M
P1\P2=m1*T1\m2*T2=250*3\2*300
P2=P1*600\750=6 МПа