Какое давление воздуха (масса = 29 г/моль) в камере сгорания дизельного двигателя при температуре 503 °C, при условии

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся уравнение состояния идеального газа и формула для расчета давления. Уравнение состояния идеального газа называется также уравнением Клапейрона-Менделеева. Оно выглядит следующим образом:

\[PV = nRT\]

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

Нам даны следующие значения:
Масса воздуха = 29 г/моль,
Температура = 503 °C = 776 К,
Плотность воздуха = 1,8 кг/м³.

Перед тем, как решать задачу, нам необходимо определить объем газа, выраженный через плотность:

\[\rho = \frac{m}{V}\]

где:
\rho - плотность газа,
m - масса газа,
V - объем газа.

Разделим нашу известную массу газа на плотность, чтобы найти объем газа в данной задаче:

\[V = \frac {m}{\rho}\]

Подставляя значения, получаем:

\[V = \frac {0,029 \, \text{кг/моль}}{1,8 \, \text{кг/м³}} = 0,0161 \, \text{м³/моль}\]

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для расчета давления:

\[P \cdot V = n \cdot R \cdot T\]

Мы знаем, что масса 29 г соответствует 1 молю. Таким образом, количество вещества газа в данной задаче равно 1 моль, то есть:

\[n = 1\]

Универсальная газовая постоянная R равна 8,314 Дж/(моль·К). Подставляя все значения, получаем:

\[P \cdot 0,0161 \, \text{м³/моль} = 1 \cdot 8,314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 776 \, \text{K}\]

Решив это уравнение, мы найдем значение давления газа:

\[P = \frac{{1 \cdot 8,314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 776 \, \text{K}}}{{0,0161 \, \text{м³/моль}}}\]

\[P \approx 406 249 \, \text{Па}\]

Таким образом, давление воздуха в камере сгорания дизельного двигателя при заданных условиях составляет примерно 406 249 Па.