Каков будет объем выхлопных газов в атмосфере, после того как они охладятся

Question

Физика: Каков будет объем выхлопных газов в атмосфере, после того как они охладятся до 0°C, если их температура и давление в момент открытия выпускного клапана составляют 1000°C и 0,5 МПа соответственно?

Елена · Accepted Answer

Для решения данной задачи воспользуемся законом Гей-Люссака. Этот закон гласит, что при неизменном количестве газа его давление и температура прямо пропорциональны.

Итак, в нашем случае имеем две пары значений (температура и давление) - момент открытия выпускного клапана и охлаждение до 0°C, а также объем газа.

Сначала надо привести температуры к абсолютной шкале, поскольку закон Гей-Люссака применяется к температуре в Кельвинах. Для этого прибавим 273 (так как 0 °C = 273 К) к обеим температурам:

Температура в момент открытия выпускного клапана:

T_{1} = 1000 ° C + 273 = 1273 K

Температура при охлаждении:

T_{2} = 0 ° C + 273 = 273 K

Теперь можем приступить к расчетам. Воспользуемся законом Гей-Люссака:

\frac{P_{1}}{T_{1}} = \frac{P_{2}}{T_{2}}

Где:

P_{1}

- давление в момент открытия выпускного клапана (0,5 МПа = 500 кПа)

P_{2}

- давление после охлаждения до 0°C (давление атмосферы = 100 кПа)

Расчитаем

P_{2}

:

\frac{500 \cdot 1273}{273} = P_{2}

P_{2} = 2337, 3 к П а

Объем газа в момент открытия клапана равен объему цилиндра в двигателе:

V_{1} = 940 с м ³

Теперь найдем искомый объем газа после охлаждения до 0°C, используя измененный закон Гей-Люссака:

\frac{P_{1} \cdot V_{1}}{T_{1}} = \frac{P_{2} \cdot V_{2}}{T_{2}}

Расчитаем

V_{2}

:

\frac{500 \cdot 940}{1273} = \frac{2337, 3 \cdot V_{2}}{273}

711, 03 = \frac{2337, 3 \cdot V_{2}}{273}

2337, 3 \cdot V_{2} = 711, 03 \cdot 273

V_{2} = \frac{711, 03 \cdot 273}{2337, 3}

V_{2} \approx 82, 84 с м ³

Итак, объем выхлопных газов после охлаждения до 0°C составит около 82,84 см³.

Каков будет объем выхлопных газов в атмосфере, после того как они охладятся до 0°C, если их температура и давление

Елена

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!