670 wyśw. 29-11-2021 03:06

Zadanie z termodynamiki - równanie stanu gazu doskonałego zadanie.




Witam, mam pewnie problem z zadaniem z termodynamiki odnośnie równania stanu gazu doskonałego. Zacząłem rozwiązywać ale obawiam się, że źle, więc dalej nie ruszyłem. Celem jest wyznaczenie masy tłoka.



Równanie stanu gazu doskonałego zadanie termodynamika Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 30-11-2021 00:26

Strasznie ciężko połapać się w tych obliczeniach jeśli nic nie jest opisane. No ale w każdym razie początek wygląda ok, przy czym od razu policzyłbym ciśnienie gazu w zbiorniku przed otwarciem zaworu, bo mamy masę gazu, jego objętość i temperaturę - wykorzystując równanie Clapeyrona obliczymy ciśnienie. Dalej jest ok, natomiast masy m2 nie możemy policzyć jako stosunku 0,001/0,11 bo po otwarciu zaworu parametry gazu w zbiorniku się zmieniają, a zatem możliwe że zmieni się również jego gęstość, a co za tym idzie objętość właściwa i nie będzie ona już równa 0,11 m^3/kg.  Wiemy za to jak zmieniło się ciśnienie (możemy więc obliczyć nowe ciśnienie w zbiorniku), wiemy też jaka jest nowa temperatura gazu w zbiorniku, wiemy także jaka jest nowa objętość gazu w zbiorniku, a zatem wykorzystując równanie Clapeyrona możemy obliczyć masę gazu, który pozostał w zbiorniku. Na tej podstawie obliczymy masę gazu, który przepłynął do cylindra.

Z kolei jeśli chodzi o cylinder, to przed otwarciem zaworu możemy z równania Clapeyrona obliczyć zawartą w nim masę gazu (mamy objętość, temperaturę i ciśnienie). W sposób opisany powyżej obliczymy masę gazu, która przepłynęła do cylindra, więc będziemy mieli również masę gazu jaka jest w cylindrze już po opisanej zmianie. Znamy także nową objętość oraz temperaturę gazu w cylindrze, więc znów z równania Clapeyrona policzymy jego nowe ciśnienie. No i teraz trzeba jeszcze na koniec zapisać równowagę sił działających na tłok: siła ciężkości + siłą wynikająca z ciśnienia atmosferycznego = siłą wynikająca z ciśnienia gazu w cylindrze. Stąd obliczamy masę tłoka.