Под каким давлением нужно наполнить воздухом баллон емкостью 10 л

Физический портал для школьников и абитуриентов

Вы здесь

Домашняя работа 10 класс. Повторение. Основы МКТ. Вариант 3

Домашняя работа 10 класс. Повторение. Основы МКТ. Вариант 3

1. Сколько молекул содержится в 5 см 3 газа при нормальных условиях?

2. Найти отношение средней квадратичной скорости молекул водорода к аналогичной величине для молекул кислорода при одинаковых температурах. Молярная масса кислорода 32 г/моль.

3. Найти объем водорода массой 1 кг при температуре 27 °С и давлении 100 кПа.

4. При изотермическом процессе объем газа увеличился в 6 раз, а давление уменьшилось на 50 кПа. Определить в килопаскалях конечное давление газа.

5. В процессе изобарического нагревания газа его объем увеличился в 2 раза. На сколько градусов нагрели газ, если его начальная температура равна 273 °С?

6. Под каким давлением (в кПа) надо наполнить воздухом баллон емкостью 10 л, чтобы при соединении его с баллоном емкостью 30 л, содержащем воздух при давлении 100 кПа, установилось общее давление 200 кПа? Температура постоянна.

7. Какие напряжения (в МПа) возникают в трамвайных рельсах при температуре –10 о С, если их укладывали при температуре 10 о С?

8. Из вертикальной трубки внутренним радиусом 0,8 мм вытекает керосин, плотность которого 800 кг/м 3 , а коэффициент поверхностного натяжения 22,5 мН/м. Считая каплю сферической, а диаметр ее шейки в момент отрыва равным внутреннему диаметру трубки, найдите радиус капли в момент отрыва. Ответ привести в миллиметрах.

9. Каким должен быть объем сосуда, чтобы при смешивании в нем двух порций воздуха объемом 2 и 5 л и относительной влажностью 40 и 20 % соответственно, влажность получившейся смеси равнялась 30 %? Температура постоянна. Ответ привести в литрах.

10. Кусок сплава массой 400 г находится в цилиндре сечением 80 см 2 . Когда расстояние между поршнем и дном цилиндра было 5 см, давление воздуха в цилиндре равнялось 400 кПа. При увеличении расстояния до 75 мм давление уменьшилось в 2 раза. Вычислить плотность сплава, считая температуру в цилиндре постоянной.

Источник

Баллоны под сжатый воздух: способы применения, разновидности

Для обеспечения работы многих приборов необходим сжатый воздух. Постоянно задействовать для этой цели компрессор является очень затратным способом поддержания функционирования таких установок. Намного проще аккумулировать кислородно-азотную смесь в специальном резервуаре под большим давлением.

Где применяются баллоны для сжатого воздуха

Баллоны для сжатого воздуха могут использоваться для различных целей, например, в компрессорных установках в шиноремонтных мастерских. Также такие изделия можно встретить на:

• Установках пневмоприводов.
• Заправочных станциях оборудования для подводного плавания.
• Транспортерных установках, предназначенных для перемещения сыпучих грузов.
• На стартерных установках дизельных двигателей большой мощности.
• Специальном оборудовании для чистки печатных плат от пыли.
• Пескоструйных устройствах.

Кроме этого, такие баллоны могут использоваться для заправки спортивного оружия, и баллонов для дыхания пожарных. В газовых сварочных аппаратах вместо кислородного оборудования могут также использоваться баллоны со сжатым воздухом. Такая замена способна повысить безопасность использования аппарата, но одновременно снижается и мощность пламени горелки.

Обозначение и маркировка

Чтобы можно было визуально определить баллон заполненный сжатым воздухом его окрашивают в чёрный цвет. Стандартными считаются изделия объёмом 40 литров. Такие изделия имеют массу в заправленном состоянии 77 кг с максимальным давлением внутри ёмкости 19,6 мПа. Все газовые баллоны этого типа изготавливаются по ГОСТу, поэтому если изделие подбирается по этому показателю, то следует искать цифровое обозначение 949.

Если объёма большого баллона со сжатым воздухом слишком много, то можно использовать небольшие изделия на 5, 10, или 20 литров.

Транспортировка

Баллоны для сжатого воздуха изготавливаются удлиненной формы (длина — 1,46 м, диаметр – 0,22 м). Благодаря этому, удаётся установить значительное количество таких изделий на относительно небольшой площадке. Если необходима транспортировка баллонов со сжатым воздухом, то эта операция может выполняться различным видом транспорта:

• Железнодорожными вагонами – по 600 шт.
• Контейнерами – по 30, 50 или 200 шт.

Учитывая тот факт, что внутри ёмкости находится обычный воздух, то и каких-либо особых правил к транспортировки таких изделий не предъявляется. Главное обеспечить качественную фиксацию изделий во время перемещений, ведь при падении довольно тяжёлого изделия с высоты на людей может быть причинён значительный ущерб здоровью.

Заправка и аттестация баллонов со сжатым воздухом

Баллоны, заправленные сжатым воздухом, только в том случае будут безопасны в эксплуатации, если при заправке не будут допущены грубые ошибки. Если внутрь баллона попадёт, по ошибке, даже небольшое количество горючего газа, то такая смесь может взорваться, при определённых условиях.

К эксплуатации таких изделий допускается как новые изделия, так и прошедшие переаттестацию. В результате периодических испытаний баллоны подвергаются воздействиям большего давления, чем обычно. Также осматривается корпус ёмкости на наличие механических повреждений.

Особенности эксплуатации

В баллоны этого типа нагнетается воздух давлением более 19 мПа, но для многих приборов и устройств этот показатель является слишком большим для нормальной работы. В этом случае не обойтись без применения редуктора. Установка этого изделия позволит уменьшить давление до требуемых показателей.

Источник

Раздел 2.1 Уравнение состояния идеального газа

2.1.1 В баллоне находился идеальный газ при давлении 40 МПа и температуре 300 К. Затем 3/5 газа выпустили, а температура понизилась до 240 К. Под каким давлением находится оставшийся в баллоне газ? (р = 12,8 МПа)

2.1.2 При нагревании идеального газа на 1 К при постоянном давлении его объем увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную темпеpатуpу газа. (Т1 = 350 К)

2.1.3 Газ при давлении 810 кПа и температуре 12˚С занимает объем 855 л. Каким будет давление, если тот же газ при температуре 320 К займет объем 800 л? (р2 = 972 кПа)

2.1.4 В баллоне вместимостью 10 л находится гелий под давлением 1 МПа при температуре 300 К. После того, как из баллона было взято 1 г гелия, температура в баллоне понизилась до 200 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне. (р2 = 0,63 МПа)

2.1.5 В баллоне объемом 15 л находится аргон при давлении 600 кПа и темпеpатуpе 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до 400 кПа и установилась темпеpатуpа 260 К. Опpеделить массу аргона, взятого из баллона. (Dт = 33 г)

2.1.6 Три баллона объемом V1 = 2 л, V2 = 3 л, V3 = 5 л заполнены кислородом под давлением p1 = 2атм, p2 = 3 атм, p3 = 4 атм, соответственно. Опpеделить давление, установившееся в баллонах после их соединения друг с другом. Процесс считать изотермическим. (р = 3,3 атм)

2.1.7 В сосуде объемом 40 л находится кислород при темпеpатуpе 300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на 100 кПа. Опpеделить массу израсходованного кислорода. (T = const). (Dт = 51 г)

2.1.8 Какое давление создают 40 л водорода про темпеpатуpе 103˚С, если при нормальных условиях тот же газ занимает объем 364 л? Опpеделить массу газа. (р2 = 1,25 МПа; т = 32 г)

2.1.9 На сколько процентов увеличится давление газа, если его объем при изотермическом сжатии уменьшился на 20%? (на 25%)

2.1.10 Под каким давлением нужно наполнить воздухом баллон емкостью 10 л, чтобы при соединении его с баллоном емкостью 30 л, содержащим воздух под давлением 1 атм, установилось общее давление 2 атм? (р1 = 5 атм)

2.1.11 Два сосуда, наполненные воздухом под давлением 0,8 МПа и 0,6 МПа, имеют объем 3 л и 5 л соответственно. Сосуды соединяют трубкой. Найти установившееся давление в сосудах, если температура воздуха в них была одинакова и после установления равновесия не изменилась. (р = 0,676 МПа)

2.1.12 Из баллона со сжатым кислородом израсходовали столько кислорода, что его давление упало от 1 кН/см 2 до 0,8 кН/см 2 . Найти массу израсходованного газа. Темпеpатуpа 400 К. Объем баллона 0,5 м 3 . (Dт = 9,6 кг)

2.1.13 Баллон вместимостью V = 20 л заполнен кислородом при темпеpатуpе Т = 350 К. На сколько понизилось давление в баллоне после того, как израсходовали ∆m = 1 г газа. Процесс считать изотермическим. (На р = 4,3 кПа)

2.1.14 В баллоне объемом V = 25 л находится водород при темпеpатуpе Т = 290 К. После того, как часть газа израсходовали, давление понизилось на ∆p = 0,4 МПа. Опpеделить массу израсходованного газа. (Dт = 8,3 г)

2.1.15 Какое давление создают 2 г азота, занимающие объем 820 см 3 при температуре 7 0 С? (р = 203 кПа)

2.1.16 Определить количество вещества и массу водорода, находящегося в сосуде объемом 50 м 3 под давлением 767 мм рт.ст. при температуре 18 0 С. (v = 2,11 кмоль; m = 4,22 кг)

2.1.17 В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа при температуре 300 К. После того, как из баллона было взято 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне. (p2 = 364 кПа)

2.1.18 Азот массой 7 г находится под давлением 0,1 МПа при температуре 290 К. Вследствие изобарного нагревания азот расширился до объема 10 л. Определить объем газа до расширения и температуру газа после расширения. (V1 = 6,025 л; T1 = 483 К)

2.1.19 Газ при давлении 32 кПа и температуре 290 К занимает объем 87 л. Найти объем газа при нормальных условиях. (V2= 28,8 л)

2.1.20 При какой температуре давление 240 л водорода равно 126,6 кПа, если при нормальных условиях тот же газ занимает объем 364 л? Найти массу газа. (T2 = 225 К; m = 32,8 г)

2.1.21 Какое давление создают 2,3 г кислорода, занимающие объем 820 см 3 при температуре 280 К? (p = 2,03·10 5 Па)

2.1.22 В баллоне емкостью 30 л находится сжатый воздух при 17 0 С. После того, как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 2·10 5 Па. Определить массу выпущенного воздуха. Процесс считать изотермическим. (m = 72 г)

2.1.23 В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,2 м, находится 80 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 7·10 5 Па? (T = 987 К)

2.1.24 В баллоне вместимостью 30 л находился кислород при давлении 7,3 МПа и температуре 264 К. Затем часть газа из баллона выпустили, причем температура газа повысилась до 290 К, а давление упало до 2,94 МПа. Сколько кислорода было выпущено? (Dm = 2 кг)

2.1.25 Находившийся в закрытом баллоне газ нагрели от 300 до 360 К, причем давление возросло на 0,81 МПа. Определить первоначальное давление. (p1 = 4,1 МПа)

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник