Question

Плотность воздуха в камере сгорания дизельного двигателя равна 1,8 кг/м3 а температура равна 512 0С. Чему равно давление воздуха? ( молярная масса воздуха 29 х 10-3 кг/моль ) А) 405 кПа Б) 800 кПа В) 1.2 кПа

Answer 1

Ответ:

А) 405 кПа

Объяснение:

po=1.8 кг/м³    T=785 K     p=?

===

p=po*R*T/M=1.8*8.31*785/(29*10^-3≈405*10^3 Па

====================================

Answer 2

Для расчета давления воздуха в камере сгорания можно использовать уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT$,

где: P - давление (в паскалях), V - объем (в метрах кубических), n - количество молей вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (около 8.314 Дж/(моль·К)), T - абсолютная температура (в кельвинах).

Для начала, давление $P$ нужно выразить в паскалях. В данной задаче температура дана в градусах Цельсия. Чтобы перевести её в кельвины, используем следующее соотношение:

$T(K) = T(°C) + 273.15$,

где $T(K)$ - температура в Кельвинах, $T(°C)$ - температура в градусах Цельсия.

Теперь переведем температуру в Кельвины:

$T(K) = 512°C + 273.15 = 785.15 K$.

Следующим шагом нужно определить количество молей воздуха в камере сгорания. Используем следующую формулу:

$n = \frac{m}{M}$,

где: n - количество молей, m - масса воздуха (в килограммах), M - молярная масса воздуха (в килограммах на моль).

В данной задаче масса воздуха $m$ равна 1.8 кг, а молярная масса воздуха $M$ равна 29 × 10^(-3) кг/моль. Подставим эти значения в формулу:

$n = \frac{1.8\,кг}{29 \times 10^{-3}\,кг/моль} = \frac{1.8\,кг}{0.029\,кг/моль} \approx 62.07\,моль$.

Теперь у нас есть все необходимые данные, чтобы рассчитать давление воздуха:

$PV = nRT$,

$P = \frac{nRT}{V}$,

где $V$ - объем камеры сгорания. Объем не указан в задаче, поэтому мы не можем непосредственно рассчитать давление в паскалях. Однако, если объем камеры сгорания останется постоянным, то он сократится в обеих частях уравнения, и его значение не понадобится.

Теперь подставим все известные данные в уравнение:

$P = \frac{62.07\,моль \times 8.314\,Дж/(моль·К) \times 785.15\,К}{V} = \frac{410995.11\,Дж}{V}$.

Для получения давления в кПа (килопаскалях), нужно поделить это значение на 1000:

$P = \frac{410995.11\,Дж}{V} / 1000 = \frac{410.99511\,кДж}{V} = 410.99511\,кПа$.

Теперь мы можем сказать, что давление воздуха в камере сгорания равно примерно 410.995 кПа. Ответ А) 405 кПа ближе всего к этому значению, поэтому правильный ответ - А) 405 кПа.