Какое давление рабочей смеси формируется в цилиндрах автомобильного двигателя ЗИЛ-130 при повышении температуры

Mihail

43

Для решения этой задачи нам понадобятся знания о законах идеального газа. Перед тем, как перейти к пошаговому решению, давайте опишем основные формулы, которые мы будем использовать.

Закон идеального газа:

\[PV = nRT\]

где:
- P - давление газа,
- V - объем газа,
- n - количество вещества,
- R - универсальная газовая постоянная (\( R = 8,31 \frac{Дж}{(моль \cdot K)} \)),
- T - температура газа в кельвинах.

Также нам потребуется формула для перевода температуры из градусов Цельсия в кельвины:

\[T(K) = T(°C) + 273,15\]

Теперь перейдем к пошаговому решению задачи.

Шаг 1: Перевод температур в кельвины:
Температура в начале такта сжатия (50 градусов Цельсия) переводим в кельвины:
\[T_1 = 50 + 273,15 = 323,15 \, K\]

Температура в конце такта сжатия (250 градусов Цельсия) переводим в кельвины:
\[T_2 = 250 + 273,15 = 523,15 \, K\]

Шаг 2: Перевод объемов в литрах в метры кубические:
Объем в начале такта сжатия (0,7 литра) переводим в метры кубические:
\[V_1 = 0,7 \, л = 0,7 \times 10^{-3} \, м^3\]

Объем в конце такта сжатия (0,12 литра) переводим в метры кубические:
\[V_2 = 0,12 \, л = 0,12 \times 10^{-3} \, м^3\]

Шаг 3: Рассчитываем начальное количество вещества:
Так как не указано, что количество вещества меняется, будем считать, что оно остается постоянным. Обозначим количество вещества как n. Тогда:
\[n_1 = n_2 = n\]

Шаг 4: Расчет начального давления газа:
Для этого воспользуемся законом идеального газа. Подставим известные величины в формулу и решим ее относительно P1:
\[P_1 \cdot V_1 = n \cdot R \cdot T_1\]
\[P_1 = \frac{{n \cdot R \cdot T_1}}{{V_1}}\]

Шаг 5: Расчет конечного давления газа:
Аналогично, воспользуемся законом идеального газа и решим формулу относительно P2:
\[P_2 \cdot V_2 = n \cdot R \cdot T_2\]
\[P_2 = \frac{{n \cdot R \cdot T_2}}{{V_2}}\]

После этих шагов мы получим значения начального и конечного давления газа.

\[P_1 = \frac{{n \cdot R \cdot T_1}}{{V_1}}\]
\[P_2 = \frac{{n \cdot R \cdot T_2}}{{V_2}}\]

Надеюсь, это пошаговое решение помогло вам понять, как найти давление рабочей смеси в цилиндрах автомобильного двигателя ЗИЛ-130 при данных условиях.