स्थिर दाब पर गैस के दिए गए द्रव्यमान का आयतन निरपेक्ष तापमान के समानुपाती होता है। आयतन पर गैस के दबाव की निर्भरता आयतन पर गैस का दबाव
गैसों के भौतिक गुण और गैस अवस्था के नियम गैसों के आणविक-गतिज सिद्धांत पर आधारित होते हैं। गैस अवस्था के अधिकांश नियम एक आदर्श गैस के लिए व्युत्पन्न किए गए थे, जिनमें से आणविक बल शून्य के बराबर होते हैं, और अणुओं का आयतन स्वयं अंतर-आणविक स्थान के आयतन की तुलना में असीम रूप से छोटा होता है।
वास्तविक गैसों के अणुओं में रेक्टिलिनियर गति की ऊर्जा के अतिरिक्त घूर्णन और कंपन की ऊर्जा होती है। वे एक निश्चित आयतन पर कब्जा कर लेते हैं, अर्थात उनके पास परिमित आयाम होते हैं। वास्तविक गैसों के नियम आदर्श गैसों के नियम से कुछ भिन्न होते हैं। यह विचलन जितना अधिक होता है, गैसों का दबाव उतना ही अधिक होता है और उनका तापमान कम होता है, इसे संबंधित समीकरणों में संपीड्यता के सुधार गुणांक को पेश करके ध्यान में रखा जाता है।
उच्च दबाव में पाइपलाइनों के माध्यम से गैसों का परिवहन करते समय, संपीड़ितता कारक का बहुत महत्व होता है।
1 एमपीए तक गैस नेटवर्क में गैस के दबाव में, एक आदर्श गैस के लिए गैस राज्य के नियम प्राकृतिक गैस के गुणों को काफी सटीक रूप से दर्शाते हैं। उच्च दबाव या कम तापमान पर, समीकरणों का उपयोग किया जाता है जो अणुओं द्वारा कब्जा की गई मात्रा और उनके बीच बातचीत की ताकतों को ध्यान में रखते हैं, या सुधार कारकों को एक आदर्श गैस - गैस संपीड़न गुणांक के समीकरणों में पेश किया जाता है।
बॉयल का नियम - मैरियट।
कई प्रयोगों ने स्थापित किया है कि यदि आप एक निश्चित मात्रा में गैस लेते हैं और इसे विभिन्न दबावों के अधीन करते हैं, तो इस गैस का आयतन दबाव के परिमाण के साथ विपरीत रूप से बदल जाएगा। स्थिर तापमान पर गैस के दबाव और आयतन के बीच यह संबंध निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:
पी 1 / पी 2 = वी 2 / वी 1, या वी 2 = पी 1 वी 1 / पी 2,
कहां पी 1तथा वी 1- प्रारंभिक निरपेक्ष दबाव और गैस की मात्रा; पी 2तथा वी 2 - परिवर्तन के बाद गैस का दबाव और आयतन।
इस सूत्र से, आप निम्नलिखित गणितीय व्यंजक प्राप्त कर सकते हैं:
वी 2 पी 2 = वी 1 पी 1 = स्थिरांक।
अर्थात्, इस आयतन के संगत गैस दाब के मान द्वारा गैस आयतन के मान का गुणनफल स्थिर तापमान पर एक स्थिर मान होगा। इस कानून का गैस उद्योग में व्यावहारिक अनुप्रयोग है। यह आपको गैस का आयतन निर्धारित करने की अनुमति देता है जब उसका दबाव बदलता है और गैस का दबाव जब उसका आयतन बदलता है, बशर्ते कि गैस का तापमान स्थिर रहे। स्थिर ताप पर गैस का आयतन जितना अधिक बढ़ता है, उसका घनत्व उतना ही कम होता जाता है।
आयतन और घनत्व के बीच संबंध सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:
वी 1/वी 2 = ρ 2 /ρ 1 ,
कहां वी 1तथा वी 2- गैस के कब्जे वाले वॉल्यूम; ρ 1 तथा ρ 2 - इन आयतनों के अनुरूप गैस घनत्व।
यदि गैस के आयतन के अनुपात को उनके घनत्व के अनुपात से बदल दिया जाए, तो आप प्राप्त कर सकते हैं:
2 / 1 = पी 2 / पी 1 या 2 = पी 2 1 / पी 1।
यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि एक ही तापमान पर, गैसों का घनत्व सीधे उन दबावों के समानुपाती होता है जिनके तहत ये गैसें स्थित होती हैं, अर्थात गैस का घनत्व (स्थिर तापमान पर) जितना अधिक होगा, उसका दबाव उतना ही अधिक होगा .
उदाहरण। 760 मिमी एचजी के दबाव में गैस की मात्रा। कला। और 0 डिग्री सेल्सियस का तापमान 300 मीटर 3 है। यह गैस 1520 mmHg के दाब पर कितना आयतन लेगी? कला। और उसी तापमान पर?
760 मिमीएचजी कला। = 101329 पा = 101.3 केपीए;
1520 मिमी एचजी कला। = 202658 पा = 202.6 केपीए।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करना वी, पी 1, पी 2सूत्र में, हम प्राप्त करते हैं, एम 3:
वी 2= 101, 3-300/202,6 = 150.
गे-लुसाक का नियम।
निरंतर दबाव में, बढ़ते तापमान के साथ, गैसों की मात्रा बढ़ जाती है, और तापमान घटने के साथ, यह घट जाती है, अर्थात निरंतर दबाव में, समान मात्रा में गैस का आयतन उनके पूर्ण तापमान के सीधे आनुपातिक होता है। गणितीय रूप से, स्थिर दबाव पर गैस के आयतन और तापमान के बीच का यह संबंध इस प्रकार लिखा जाता है:
वी 2 / वी 1 = टी 2 / टी 1
जहाँ V गैस का आयतन है; टी परम तापमान है।
यह सूत्र से इस प्रकार निकलता है कि यदि गैस के एक निश्चित आयतन को स्थिर दाब पर गर्म किया जाता है, तो यह उतनी ही बार बदलेगी, जितनी बार इसका निरपेक्ष तापमान बदलता है।
यह पाया गया कि जब गैस को स्थिर दाब पर 1°C तक गर्म किया जाता है, तो इसका आयतन मूल आयतन के 1 / 273.2 के बराबर स्थिर मान से बढ़ जाता है। इस मान को तापीय प्रसार गुणांक कहा जाता है और इसे p से दर्शाया जाता है। इसे ध्यान में रखते हुए, गे-लुसाक कानून निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है: स्थिर दबाव पर गैस के दिए गए द्रव्यमान की मात्रा तापमान का एक रैखिक कार्य है:
वी टी = वी 0 (1 + βt या वी टी = वी 0 टी / 273।
चार्ल्स का नियम।
एक स्थिर आयतन के साथ, गैस की एक स्थिर मात्रा का निरपेक्ष दबाव उसके निरपेक्ष तापमान के सीधे आनुपातिक होता है। चार्ल्स का नियम निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:
पी 2 / पी 1 = टी 2 / टी 1 या पी 2 = पी 1 टी 2 / टी 1
कहां पी 1तथा पी 2- पूर्ण दबाव; टी 1तथा टी 2- पूर्ण गैस तापमान।
सूत्र से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एक स्थिर आयतन पर, हीटिंग के दौरान गैस का दबाव उसके निरपेक्ष तापमान में कई गुना बढ़ जाता है।
परिभाषा
वे प्रक्रियाएँ जिनमें गैस अवस्था का कोई एक प्राचल स्थिर रहता है, कहलाती हैं आइसोप्रोसेसेस.
परिभाषा
गैस कानूनएक आदर्श गैस में आइसोप्रोसेसेस का वर्णन करने वाले कानून हैं।
गैस के नियम प्रयोगात्मक रूप से खोजे गए थे, लेकिन वे सभी मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण से प्राप्त किए जा सकते हैं।
आइए उनमें से प्रत्येक पर विचार करें।
बॉयल-मैरियट का नियम (समतापीय प्रक्रिया)
इज़ोटेर्मल प्रक्रियागैस की उस अवस्था में परिवर्तन कहा जाता है जिसमें उसका तापमान स्थिर रहता है।
एक स्थिर तापमान पर गैस के निरंतर द्रव्यमान के लिए, गैस के दबाव और आयतन का गुणनफल एक स्थिर मान होता है:
एक ही कानून को एक अलग रूप में फिर से लिखा जा सकता है (एक आदर्श गैस के दो राज्यों के लिए):
यह नियम मेन्डेलीफ-क्लैपेरॉन समीकरण का अनुसरण करता है:
जाहिर है, एक स्थिर गैस द्रव्यमान और एक स्थिर तापमान के साथ, समीकरण का दाहिना हाथ स्थिर रहता है।
स्थिर तापमान पर गैस मापदंडों की निर्भरता के ग्राफ को कहा जाता है समतापी.
एक पत्र द्वारा स्थिरांक को निरूपित करते हुए, हम एक इज़ोटेर्मल प्रक्रिया में आयतन पर दबाव की कार्यात्मक निर्भरता को लिखते हैं:
यह देखा जा सकता है कि गैस का दबाव उसके आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है। व्युत्क्रम आनुपातिकता का ग्राफ, और, फलस्वरूप, निर्देशांक में इज़ोटेर्म का ग्राफ अतिपरवलय है(चित्र। 1, ए)। आंकड़े 1 बी) और सी) क्रमशः निर्देशांक और में इज़ोटेर्म दिखाते हैं।
चित्र एक। विभिन्न निर्देशांकों में इज़ोटेर्मल प्रक्रियाओं के रेखांकन
गे लुसाक का नियम (आइसोबैरिक प्रक्रिया)
समदाब रेखीय प्रक्रियागैस की अवस्था में परिवर्तन कहलाता है, जिसमें उसका दाब स्थिर रहता है।
स्थिर दाब पर गैस के स्थिर द्रव्यमान के लिए, गैस के आयतन का तापमान से अनुपात एक स्थिर मान होता है:
यह कानून मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण से भी अनुसरण करता है:
आइसोबार्स.
दबाव और शीर्षक के साथ दो समदाब रेखीय प्रक्रियाओं पर विचार करें = "(! LANG: QuickLaTeX.com द्वारा रेंडर किया गया)" height="18" width="95" style="vertical-align: -4px;">. В координатах и изобары будут иметь вид прямых линий, перпендикулярных оси (рис.2 а,б).!}
आइए हम निर्देशांक में ग्राफ के रूप को परिभाषित करें। एक अक्षर द्वारा स्थिरांक को निरूपित करते हुए, हम आइसोबैरिक प्रक्रिया में तापमान पर मात्रा की कार्यात्मक निर्भरता को लिखते हैं:
यह देखा जा सकता है कि स्थिर दबाव पर, गैस का आयतन उसके तापमान के सीधे आनुपातिक होता है। प्रत्यक्ष आनुपातिकता का ग्राफ, और, फलस्वरूप, निर्देशांक में एक आइसोबार प्लॉट मूल से गुजरने वाली एक सीधी रेखा है(चित्र 2, सी)। वास्तव में, पर्याप्त रूप से कम तापमान पर, सभी गैसें तरल में बदल जाती हैं, जिन पर गैस कानून अब लागू नहीं होते हैं। इसलिए, निर्देशांक की उत्पत्ति के पास, चित्र 2, c) में समदाब रेखा को बिंदीदार रेखा के साथ दिखाया गया है।
रेखा चित्र नम्बर 2। विभिन्न निर्देशांकों में समदाब रेखीय प्रक्रियाओं के रेखांकन
चार्ल्स का नियम (आइसोकोरिक प्रक्रिया)
आइसोकोरिक प्रक्रियागैस की उस अवस्था में परिवर्तन कहा जाता है जिसमें उसका आयतन स्थिर रहता है।
स्थिर आयतन पर गैस के स्थिर द्रव्यमान के लिए, गैस के दबाव का तापमान से अनुपात एक स्थिर मान होता है:
गैस की दो अवस्थाओं के लिए यह नियम इस रूप में लिखा जाएगा:
यह नियम मेन्डेलीफ - क्लैपेरॉन समीकरण से भी प्राप्त किया जा सकता है:
स्थिर दाब पर गैस प्राचलों की निर्भरता के ग्राफ कहलाते हैं आइसोकोर्स.
वॉल्यूम और शीर्षक के साथ दो समस्थानिक प्रक्रियाओं पर विचार करें = "(! LANG: QuickLaTeX.com द्वारा रेंडर किया गया)" height="18" width="98" style="vertical-align: -4px;">. В координатах и графиками изохор будут прямые, перпендикулярные оси (рис.3 а, б).!}
निर्देशांक में आइसोकोरिक प्रक्रिया के ग्राफ के प्रकार को निर्धारित करने के लिए, हम चार्ल्स के नियम में एक स्थिरांक को एक अक्षर से निरूपित करते हैं, हम प्राप्त करते हैं:
इस प्रकार, एक स्थिर आयतन पर तापमान पर दबाव की कार्यात्मक निर्भरता एक प्रत्यक्ष आनुपातिकता है, इस तरह की निर्भरता का ग्राफ मूल से गुजरने वाली एक सीधी रेखा है (चित्र 3, सी)।
अंजीर। 3. विभिन्न निर्देशांकों में समस्थानिक प्रक्रियाओं के रेखांकन
समस्या समाधान के उदाहरण
उदाहरण 1
| व्यायाम | प्रारंभिक तापमान के साथ गैस के एक निश्चित द्रव्यमान को किस तापमान पर आइसोबेरिक रूप से ठंडा किया जाना चाहिए ताकि गैस का आयतन एक चौथाई कम हो जाए? |
| समाधान | समदाब रेखीय प्रक्रिया का वर्णन गे-लुसाक नियम द्वारा किया गया है: समस्या की स्थिति के अनुसार, समदाब रेखीय शीतलन के कारण गैस का आयतन एक चौथाई कम हो जाता है, इसलिए: जहां से अंतिम गैस तापमान: आइए इकाइयों को एसआई प्रणाली में परिवर्तित करें: प्रारंभिक गैस तापमान। आइए गणना करें:
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| उत्तर | गैस को तापमान तक ठंडा किया जाना चाहिए। |
उदाहरण 2
| व्यायाम | एक बंद बर्तन में 200 kPa के दाब पर गैस है। यदि तापमान में 30% की वृद्धि की जाती है तो गैस का दबाव क्या होगा? |
| समाधान | चूंकि गैस वाला कंटेनर बंद है, इसलिए गैस का आयतन नहीं बदलता है। आइसोकोरिक प्रक्रिया चार्ल्स के नियम द्वारा वर्णित है: समस्या की स्थिति के अनुसार, गैस के तापमान में 30% की वृद्धि हुई, इसलिए आप लिख सकते हैं: चार्ल्स के नियम में अंतिम अनुपात को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं: आइए इकाइयों को एसआई प्रणाली में परिवर्तित करें: प्रारंभिक गैस दबाव kPa = Pa। आइए गणना करें: |
| उत्तर | गैस का दबाव 260 kPa हो जाता है। |
उदाहरण 3
| व्यायाम | विमान जिस ऑक्सीजन सिस्टम से लैस है उसमें शामिल है  पा के दबाव में ऑक्सीजन। अधिकतम उठाने की ऊंचाई पर, पायलट इस प्रणाली को एक खाली सिलेंडर के साथ एक क्रेन से जोड़ता है। इसमें कौन सा दबाव स्थापित होगा? गैस विस्तार प्रक्रिया एक स्थिर तापमान पर होती है। |
| समाधान | बॉयल-मैरियोट कानून द्वारा इज़ोटेर्मल प्रक्रिया का वर्णन किया गया है: |
दबाव, तापमान, आयतन और गैस के मोल (गैस के "द्रव्यमान") की संख्या के बीच संबंध। यूनिवर्सल (मोलर) गैस स्थिरांक आर। क्लिपरॉन-मेंडेलीव समीकरण = राज्य का आदर्श गैस समीकरण।
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व्यावहारिक प्रयोज्यता की सीमाएं:
सीमा के भीतर, समीकरण की सटीकता पारंपरिक आधुनिक इंजीनियरिंग उपकरणों की तुलना में बेहतर है। इंजीनियर के लिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि तापमान बढ़ने पर सभी गैसों में महत्वपूर्ण पृथक्करण या अपघटन की संभावना होती है। |
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आइए गैस की मात्रा और द्रव्यमान प्रवाह दरों के बारे में कुछ समस्याओं को इस धारणा के तहत हल करें कि गैस संरचना नहीं बदलती है (गैस अलग नहीं होती है) - जो उपरोक्त अधिकांश गैसों के लिए सच है।
यह कार्य मुख्य रूप से प्रासंगिक है, लेकिन न केवल अनुप्रयोगों और उपकरणों के लिए जिसमें गैस की मात्रा को सीधे मापा जाता है।
वी 1तथा वी 2, तापमान पर, क्रमशः, टी 1तथा टी 2जाने दो टी 1< टी 2... तब हम जानते हैं कि:
सहज रूप में, वी 1< वी 2
- वॉल्यूमेट्रिक गैस मीटर के संकेतक अधिक "भारी" होते हैं, तापमान कम होता है
- "गर्म" गैस की आपूर्ति करना लाभदायक है
- "ठंड" गैस खरीदना लाभदायक है
इससे कैसे निपटें? कम से कम एक साधारण तापमान मुआवजे की आवश्यकता होती है, यानी एक अतिरिक्त तापमान सेंसर से जानकारी रीडिंग डिवाइस को फीड की जानी चाहिए।
यह कार्य मुख्य रूप से प्रासंगिक है, लेकिन न केवल अनुप्रयोगों और उपकरणों के लिए जिसमें गैस वेग सीधे मापा जाता है।
डिलीवरी पॉइंट पर काउंटर () को वॉल्यूमेट्रिक संचित लागत दें वी 1तथा वी 2, दबाव में, क्रमशः, पी 1तथा पी 2जाने दो पी 1< पी 2... तब हम जानते हैं कि:
सहज रूप में, वी 1>वी 2दी गई शर्तों के तहत समान मात्रा में गैस के लिए। आइए कई निष्कर्ष निकालने का प्रयास करें जो इस मामले के लिए व्यवहार में महत्वपूर्ण हैं:
- वॉल्यूमेट्रिक गैस मीटर के संकेतक अधिक "भारी" होते हैं, उच्च दबाव
- कम दबाव वाली गैस की आपूर्ति के लिए लाभदायक
- उच्च दाब गैस खरीदना लाभदायक है
इससे कैसे निपटें? कम से कम एक साधारण दबाव मुआवजे की आवश्यकता होती है, यानी एक अतिरिक्त दबाव सेंसर से जानकारी रीडिंग डिवाइस को दी जानी चाहिए।
अंत में, मैं यह नोट करना चाहूंगा कि, सिद्धांत रूप में, प्रत्येक गैस मीटर में तापमान मुआवजा और दबाव मुआवजा दोनों होना चाहिए। व्यावहारिक रूप से वही......
आदर्श गैस आइसोप्रोसेस- प्रक्रियाएं जिसमें एक पैरामीटर अपरिवर्तित रहता है।
1. आइसोकोरिक प्रक्रिया ... चार्ल्स का नियम। वी = स्थिरांक।
आइसोकोरिक प्रक्रियाउस प्रक्रिया को कहा जाता है जो तब होती है जब निरंतर मात्रावी... इस आइसोकोरिक प्रक्रिया में गैस का व्यवहार पालन करता है चार्ल्स का नियम :
गैस के द्रव्यमान और उसके दाढ़ द्रव्यमान के निरंतर आयतन और स्थिर मूल्यों के साथ, गैस के दबाव का उसके निरपेक्ष तापमान का अनुपात स्थिर रहता है: P / T= स्थिरांक
आइसोकोरिक प्रक्रिया का ग्राफ पीवी-आरेख कहा जाता है आइसोचोरा ... आइसोकोरिक प्रक्रिया के ग्राफ को जानना उपयोगी है आर टी- तथा वीटी- आरेख (चित्र। 1.6)। आइसोचोरा समीकरण:
जहाँ 0 - 0 ° पर दबाव, α - 1/273 डिग्री -1 के बराबर गैस के दबाव का तापमान गुणांक। इस निर्भरता का ग्राफ पीटी-आरेख में चित्र 1.7 में दिखाया गया रूप है।
चावल। 1.7
2. आइसोबैरिक प्रक्रिया। गे-लुसाक का नियम।आर= स्थिरांक
एक समदाब रेखीय प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जो एक स्थिर दबाव P . पर होती है ... समदाब रेखीय प्रक्रिया के दौरान गैस का व्यवहार पालन करता है गे-लुसाक कानून:
द्रव्यमान और गैस और उसके दाढ़ द्रव्यमान के निरंतर दबाव और निरंतर मूल्यों पर, गैस के आयतन का उसके निरपेक्ष तापमान का अनुपात स्थिर रहता है: वी / टी= स्थिरांक
समदाब रेखीय प्रक्रिया का आलेख वीटी-आरेख कहा जाता है समदाब रेखीय ... आइसोबैरिक प्रक्रिया के ग्राफ को जानना उपयोगी है पीवी- तथा आर टी- आरेख (चित्र। 1.8)।
चावल। 1.8
आइसोबार समीकरण:
जहां α = 1/273 डिग्री -1 - बड़ा विस्तार का तापमान गुणांक... इस निर्भरता का ग्राफ वीटीचित्र 1.9 में दिखाया गया रूप है।
चावल। 1.9
3. इज़ोटेर्मल प्रक्रिया। बॉयल का नियम - मैरियट।टी= स्थिरांक
इज़ोटेर्मालप्रक्रिया एक प्रक्रिया है जो तब होती है जब स्थिर तापमानटी।
एक समतापी प्रक्रम में एक आदर्श गैस का व्यवहार किसका पालन करता है? बॉयल का नियम - मैरियट:
एक स्थिर तापमान और गैस के द्रव्यमान और उसके दाढ़ द्रव्यमान के स्थिर मूल्यों पर, उसके दबाव से गैस की मात्रा का गुणनफल स्थिर रहता है: पीवी= स्थिरांक
इज़ोटेर्मल प्रक्रिया का ग्राफ पीवी-आरेख कहा जाता है इज़ोटेर्म ... इज़ोटेर्मल प्रक्रिया के ग्राफ़ को जानना उपयोगी है वीटी- तथा आर टी- आरेख (चित्र। 1.10)।
चावल। 1.10
इज़ोटेर्म समीकरण:
| (1.4.5) |
4. रुद्धोष्म प्रक्रिया(आइसेंट्रोपिक):
रूद्धोष्म प्रक्रिया एक ऊष्मागतिकीय प्रक्रिया है जो पर्यावरण के साथ ऊष्मा विनिमय के बिना होती है।
5. पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया।वह प्रक्रिया जिसके द्वारा किसी गैस की ऊष्मा क्षमता स्थिर रहती है।पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया उपरोक्त सभी प्रक्रियाओं का एक सामान्य मामला है।
6. अवोगाद्रो का नियम।समान दबाव और समान तापमान पर, विभिन्न आदर्श गैसों के समान आयतन में समान संख्या में अणु होते हैं। विभिन्न पदार्थों के एक मोल में N A . होता है= 6.02 10 23 अणु (अवोगाद्रो की संख्या)।
7. डाल्टन का नियम।आदर्श गैसों के मिश्रण का दाब उसमें शामिल गैसों के आंशिक दाब P के योग के बराबर होता है:
 |
(1.4.6) |
आंशिक दबाव P वह दबाव है जो एक दी गई गैस पूरी मात्रा पर कब्जा कर लेती है तो वह दबाव डालती है।
पर 
, गैस मिश्रण का दबाव।
सिलेंडर में हवा की मात्रा सिलेंडर के आयतन, हवा के दबाव और उसके तापमान पर निर्भर करती है। एक स्थिर तापमान पर वायुदाब और उसके आयतन के बीच का संबंध संबंध द्वारा निर्धारित होता है
जहाँ р1 और р2 - प्रारंभिक और अंतिम निरपेक्ष दबाव, kgf / cm²;
V1 और V2 - प्रारंभिक और अंतिम वायु मात्रा, एल। एक स्थिर आयतन के साथ वायुदाब और वायु तापमान के बीच संबंध संबंध द्वारा निर्धारित किया जाता है
जहां t1 और t2 प्रारंभिक और अंतिम वायु तापमान हैं।
इन निर्भरताओं का उपयोग करके, वायु-श्वास तंत्र को चार्ज करने और संचालित करने की प्रक्रिया में आने वाली विभिन्न समस्याओं को हल करना संभव है।
उदाहरण 4.1।उपकरण सिलेंडर की कुल क्षमता 14 लीटर है, उनमें अतिरिक्त वायु दाब (मैनोमीटर के अनुसार) 200 kgf / cm² है। मुक्त हवा का आयतन निर्धारित करें, अर्थात आयतन को सामान्य (वायुमंडलीय) स्थितियों में घटाया जाए।
समाधान।वायुमंडलीय वायु का प्रारंभिक निरपेक्ष दबाव p1 = 1 kgf / cm²। संपीड़ित हवा का अंतिम निरपेक्ष दबाव p2 = 200 + 1 = 201 kgf / cm²। संपीड़ित हवा का अंतिम आयतन V 2 = 14 l। (4.1) के अनुसार सिलिंडरों में फ्री एयर वॉल्यूम
उदाहरण 4.2. 200 किग्रा / सेमी² (पूर्ण दबाव 201 किग्रा / सेमी²) के दबाव के साथ 40 लीटर की क्षमता वाले परिवहन सिलेंडर से, हवा को 14 लीटर की कुल क्षमता और 30 के अवशिष्ट दबाव के साथ तंत्र के सिलेंडर में पारित किया गया था। किग्रा / सेमी² (पूर्ण दबाव 31 किग्रा / सेमी²)। एयर बायपास के बाद सिलिंडर में वायुदाब ज्ञात कीजिए।
समाधान।(4.1) के अनुसार परिवहन और उपकरण सिलेंडर की प्रणाली में मुक्त हवा की कुल मात्रा
सिलेंडर प्रणाली में संपीड़ित हवा की कुल मात्रा
एयर बाईपास के बाद सिलेंडर सिस्टम में पूर्ण दबाव
अधिक दबाव = 156 किग्रा / सेमी²।
इस उदाहरण को एक चरण में हल किया जा सकता है, सूत्र द्वारा निरपेक्ष दबाव की गणना
उदाहरण 4.3।+ 17 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले कमरे में तंत्र के सिलेंडरों में वायु दाब को मापते समय, मैनोमीटर ने 200 किग्रा / सेमी² दिखाया। डिवाइस को बाहर निकाला गया, जहां, कुछ घंटों के बाद, एक कामकाजी जांच के दौरान, दबाव नापने का यंत्र पर 179 किग्रा / सेमी² तक का दबाव पाया गया। बाहर हवा का तापमान -13 डिग्री सेल्सियस। सिलेंडरों से हवा के रिसाव की आशंका थी। इस संदेह की वैधता की गणना की जाँच करें।
समाधान।सिलेंडरों में प्रारंभिक निरपेक्ष वायुदाब p1 = 200 + 1 = 201 kgf / cm², अंतिम निरपेक्ष दबाव р2 = 179 + 1 = 180 kgf / cm²। सिलेंडरों में प्रारंभिक हवा का तापमान t1 = + 17 ° , अंतिम t2 = - 13 ° С। (4.2) के अनुसार सिलेंडरों में अंतिम निरपेक्ष वायु दाब की गणना
संदेह निराधार हैं, क्योंकि वास्तविक और परिकलित दबाव समान हैं।
उदाहरण 4.4।एक पानी के नीचे तैराक 40 मीटर की डाइविंग गहराई के दबाव में संपीड़ित 30 एल / मिनट हवा की खपत करता है। मुक्त हवा के प्रवाह को निर्धारित करें, यानी वायुमंडलीय दबाव में रूपांतरण करें।
समाधान।प्रारंभिक (वायुमंडलीय) पूर्ण वायुदाब p1 = l kgf / cm²। (1.2) p2 = 1 + 0.1 * 40 = 5 kgf / cm² के अनुसार संपीड़ित हवा का अंतिम निरपेक्ष दबाव। अंतिम संपीड़ित हवा की खपत V2 = 30 l / मिनट। (4.1) के अनुसार मुफ्त हवा की खपत
