Question

Стальной баллон наполнен азотом под давлением 1,2*10^7 Па при температуре 17 градусов Цельсия. Предельно допустимое давление, которое выдерживает баллон, равно 2,0*10^7 Па. Какова максимальная температура, до которой моно нагреть баллон?

Answer 1

Дано:
р₁=1,2·10⁷ Па
Т₁=17+273=290 К
р₂=2·10⁷ Па
Найти: Т₂
Решение:
Поскольку газ находится в закрытом баллоне, то процесс будет изохорным. Из закона Шарля:
$\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2} \\ T_2=\frac{p_2T_1}{p_1} \\ T_2=\frac{2*10^7*290}{1.2*10^7}=483$
Т₂=483 К
Т₂=483-273=210 (°С)
Ответ: 210 °С

Answer 2

Максимальная температура, до которой можно нагреть баллон

Для определения максимальной температуры, до которой можно нагреть стальной баллон, необходимо учесть предельно допустимое давление, которое баллон может выдерживать. В данном случае предельно допустимое давление составляет 2,0 * 10^7 Па.

Также известно, что баллон наполнен азотом под давлением 1,2 * 10^7 Па при температуре 17 градусов Цельсия.

Для определения максимальной температуры, до которой можно нагреть баллон, можно использовать закон Гей-Люссака, который устанавливает пропорциональность между давлением и температурой газа при постоянном объеме и количестве вещества.

Формула закона Гей-Люссака выглядит следующим образом:

P1 / T1 = P2 / T2

Где P1 и T1 - изначальное давление и температура, P2 и T2 - конечное давление и температура.

Мы знаем, что изначальное давление P1 равно 1,2 * 10^7 Па, изначальная температура T1 равна 17 градусов Цельсия, а конечное давление P2 равно 2,0 * 10^7 Па.

Теперь мы можем решить уравнение относительно конечной температуры T2:

P1 / T1 = P2 / T2

1,2 * 10^7 Па / 17 градусов Цельсия = 2,0 * 10^7 Па / T2

Т2 = (2,0 * 10^7 Па * 17 градусов Цельсия) / (1,2 * 10^7 Па)

Вычислив это выражение, мы получим максимальную температуру, до которой можно нагреть баллон.

Расчет:

T2 = (2,0 * 10^7 Па * 17 градусов Цельсия) / (1,2 * 10^7 Па)

T2 ≈ 28,33 градуса Цельсия

Таким образом, максимальная температура, до которой можно нагреть баллон, составляет примерно 28,33 градуса Цельсия.

Пожалуйста, обратите внимание, что данный расчет основан на предоставленных данных и использовании закона Гей-Люссака. В реальной ситуации может потребоваться учет других факторов и условий, поэтому рекомендуется проконсультироваться с профессионалами или специалистами в данной области для получения точной информации и рекомендаций.