Termodynamik - Mindre luftbehållare i stålplåt

En bärbar, mindre luftbehållare i stålplåt, av den typ som används på bensinstationer för att efterfylla luft på bilringar, är fylld till ett tryck av 8 bar vid jämviktstemperaturen +10°C. Behållare töms snabbt tills trycket blivit 4,0 bar, då utloppsventilen stängs. Sedan får behållaren stå utan någon återfyllning i någon timme i en omgivning som fortfarande har temperaturen +10°C. Tro det eller ej, men redan några minuter efter tömningen börjar trycket i behållaren att stiga. Utloppsventilen är därför sannolikt helt tät. Förklara fenomenet och beräkna det tryck som manometern slutligen kommer att visa. Jag har kört fast helt, någon som kan ge en eller flera ledtrådar?

Vad händer med temperaturen hos en gas som expanderar?

Vad händer med trycket när temperaturen sedan justeras till 10 grader?

Teraeagle skrev :
Vad händer med temperaturen hos en gas som expanderar?
Vad händer med trycket när temperaturen sedan justeras till 10 grader?

Blev lite nyfiken på detta problem.

1. Volymen är konstant. trycket går från 9 till 5 atm (eller?). Temp minskar. Antalet gasmolekyler minskar också i behållaren (till hälften? då övertrycket går från 8 till 4 atm?). Är det en adiabatisk process?

Beräkning:

Indata:

$p_{1} = 8 b a r p_{2} = 5 b a r T_{1} = 10 + 273, 15 = 383, 15 K T_{o m g i v n i n g} = T_{1} = 383, 15 K$

Jag antog adiabatisk process när behållaren töms (konstant omgivningstemperatur) och beräkna temperaturen efter tömning:

$T_{2} = T_{1} \cdot {(\frac{p_{1}}{p_{1}})}^{\frac{k - 1}{k}} = 383, 15 \cdot {(\frac{8 \cdot 10^{5}}{4 \cdot 10^{5}})}^{\frac{1, 4 - 1}{1, 4}} = 232, 2780 K \approx 232, 3 K$

Då ingen luft tillsätts efter tömning beräknade jag det slutgiltiga trycket $p_{s l u t}$ som isokor: $p_{s l u t} = p_{2} \cdot \frac{T_{o m g i v n i n g}}{T_{2}} = 4 \cdot 10^{5} \cdot (\frac{283, 15}{232, 2780}) = 4, 8761 \cdot 10^{5} = 4, 8761 b a r$

Enligt facit ska $p_{s l u t} = 4, 9 b a r$

Tänkte jag rätt?

Svara

Visa senaste svar