Какое количество времени затребуется для того чтобы вращающийся масляный насос

Question

Физика: Какое количество времени затребуется для того чтобы вращающийся масляный насос откачал воздух из колбы размером 5 литров, с нормального атмосферного давления до давления в 1·10–2 мм.рт.ст., учитывая

Ледяная_Сказка_6710 · Accepted Answer

Чтобы решить данную задачу, нам потребуется использовать закон Бойля-Мариотта, который устанавливает следующую связь между объемом газа и его давлением:

P_{1} V_{1} = P_{2} V_{2}

, где

P_{1}

и

P_{2}

- начальное и конечное давление соответственно, а

V_{1}

и

V_{2}

- начальный и конечный объем газа.

В нашем случае начальный объем газа равен V1 = 5 литров, а конечное давление P2 = 1·10^(-2) мм.рт.ст. Это натуральные единицы для показания вакуумного насоса.

Давайте сначала переведем конечное давление в СИ (систему международных единиц) для удобства расчетов. 1 мм.рт.ст = 133.322 Па. Поэтому P2 = 1·10^(-2) мм.рт.ст = 1·10^(-2)·133.322 Па ≈ 1.33322 Па.

Теперь, используя закон Бойля-Мариотта, можем найти конечный объем V2:

P_{1} V_{1} = P_{2} V_{2}

5 л \cdot P_{1} = 1.33322 П а \cdot V_{2}

V_{2} = \frac{5 л \cdot P_{1}}{1.33322 П а}

Относительно V2, мы знаем, что откачиваемый объем газа равен 5 литрам.

Теперь подставим значение V2 и найдем ответ:

5 л \cdot P_{1} = 1.33322 П а \cdot 5 л и т р о в

P_{1} = \frac{1.33322 П а \cdot 5 л и т р о в}{5 л и т р о в}

P_{1} = 1.33322 П а

Колоба будет откачана за время

V_{2}

c скоростью откачки насоса 150 см³/с:

V_{2} = \frac{5 л и т р о в \cdot 1.33322 П а}{1.33322 П а} \cdot \frac{1000 с м ³}{1 л и т р} \cdot \frac{1 с}{150 с м ³}

V_{2} = \frac{5000 с м ³}{150} \cdot \frac{1 л и т р}{1000 с м ³} \cdot \frac{1 с}{1.33322 П а}

V_{2} = \frac{50}{3.33348} c \approx 15 c

Итак, для того чтобы вращающийся масляный насос откачал воздух из колбы размером 5 литров с нормального атмосферного давления до давления в 1·10^(-2) мм.рт.ст., необходимо примерно 15 секунд.

Какое количество времени затребуется для того чтобы вращающийся масляный насос откачал воздух из колбы размером

Ледяная_Сказка_6710

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!