Каково давление воздуха в камере сгорания дизельного двигателя при температуре 888 °С, если плотность воздуха равна 12,4 кг/м'? Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль
от

1 Ответ

Дано:  
Температура воздуха (T) = 888 °C = 1161 K  
Плотность воздуха (ρ) = 12,4 кг/м³  
Молярная масса воздуха (M) = 0,029 кг/моль  

Найти:  
Давление воздуха в камере сгорания  

Решение с расчетом:

Для расчета давления воздуха можно использовать уравнение состояния идеального газа:
P * V = n * R * T,
где  
P - давление,  
V - объем,  
n - количество вещества,  
R - универсальная газовая постоянная,  
T - температура.

Выразим давление P:
P = (n * R * T) / V,
но так как нам дана плотность воздуха, мы можем выразить количество вещества n через плотность и молярную массу:
n = ρ / M,
где  
ρ - плотность воздуха,  
M - молярная масса воздуха.

Подставим значение количества вещества n в уравнение для давления:
P = (ρ * R * T) / (M * V).

Используя закон Гей-Люссака (для процесса, происходящего при постоянном давлении), V / T = const. Тогда
P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2,
где индексы 1 и 2 обозначают начальное и конечное состояния.

Так как мы ищем давление воздуха в камере сгорания, предположим, что начальное давление равно атмосферному давлению, то есть 100 кПа.

Подставим значения и рассчитаем давление воздуха:
P = (100000 Па * 1 м³) / (1161 К * 12,4 кг/м³ * 0,029 кг/моль) ≈ 29 МПа.

Ответ:  
Давление воздуха в камере сгорания составляет примерно 29 МПа.
от