Jak Podgrzać Azot w Zbiorniku i Nie Rozszczelnić Układu? Praktyczny Poradnik Fizyczny!
Witaj w praktycznym poradniku dla każdego, kto kiedykolwiek marzył o podgrzaniu azotu cząsteczkowego w zbiorniku i przy okazji chciałby uniknąć spektakularnej eksplozji. W tym artykule pokażemy, jak obliczyć maksymalną temperaturę azotu, żeby Twój metalowy zbiornik o objętości 2 m³ nie uległ rozszczelnieniu. Brzmi intrygująco? Zabierajmy się do dzieła!
Treść zadania:
W metalowym zbiorniku o objętości 2m3 umieściłeś 50 kg azotu cząsteczkowego. Do jakiej temperatury można podgrzać azot, żeby układ nie uległ rozszczelnieniu? Dopuszczalna różnica ciśnień jest równa 6,3 MPa. Ciśnienie zewnętrzne jest równe 752 T
Co Musisz Wiedzieć Przed Podgrzewaniem Azotu?
- Wielkość zbiornika: 2 m³ (czyli całkiem spory, nie na naparstek).
- Masa azotu: 50 kg.
- Maksymalna dopuszczalna różnica ciśnień: 6,3 MPa.
- Ciśnienie zewnętrzne: 752 Torów.
Przekształćmy te dane, aby były użyteczne w naszych obliczeniach, a potem zastosujemy równanie Clapeyrona – nie takie straszne, jak brzmi!
Krok 1: Konwersja ciśnienia
Nasze ciśnienie jest podane w Torach, ale żeby było z nim łatwiej, przeliczamy to na Paskale. Wzór na przeliczenie Torów na Paskale poniżej. Pamiętaj, że ciśnienie w Torach to nic innego jak wysokość słupa rtęci. Znając wysokośc słupa rtęci oraz jej gęstość można to przeliczyć na paskale
Krok 2: Obliczenie maksymalnego ciśnienia
Skoro znamy ciśnienie zewnętrzne i maksymalną różnicę ciśnień, możemy wyliczyć dopuszczalne ciśnienie wewnętrzne:
Teraz, mając maksymalne ciśnienie, możemy obliczyć maksymalną temperaturę.
Krok 3: Użycie równania Clapeyrona
rzekształcając równania Clapeyrona, można obliczyć szukaną przez nas temperaturę
To zadanie znajdziesz u mnie na YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=-AAu59A3jig
Cały kurs z tej tematyki znajdziesz w linku: http://fizyka-kursy.pl/kurs/termodyna
