314. Bomba obsahuje pri teplote t1 = 27 °C a tlaku p1 = 4 MPa stlačený plyn. Ako sa zmení jeho tlak, keď polovičné množstvo plynu vypustíme a jeho teplota pritom poklesne o 15 °C? 

 
       
 
 

t1 = 27 °C => T1 = 300,15 K

p1 = 4 MPa

t2 - t1 = 15 °C, t2 = 12 °C => T2 = 285,15 K

p2 = ?

 
       
   

Ak uvažujeme o ideálnom plyne, môžeme vychádzať zo stavovej rovnice ideálneho plynu. Pre ľubovoľne zvolené množstvo plynu hmotnosti m, ktorého mólová hmotnosť je Mm (obsahuje n = m / Mm mólov), môžeme písať stavovú rovnicu ideálneho plynu

 
     

pV = (m / Mm)RmT  ,

(1)

 
   

kde p je tlak zvoleného množstva plynu, T je termodynamická teplota:

 
     

T = (t + 273,15) K

(2)

 
   

a Rm je molárna plynová konštanta. Reálne plyny spĺňajú uvedenú stavovú rovnicu len približne.

Pre plyn v počiatočnom stave platí:

 
     

p1V1 = (m1 / Mm)RmT1  ,

(3)

 
   

kde p1, V1, T1 sú počiatočné hodnoty tlaku, objemu a termodynamickej teploty. Po vypustení polovičného množstva plynu ostane v bombe plyn polovičnej hmotnosti: 

 
     

m2 = m1 / 2  .

   
   

Jeho tlak a teplota sa pozmenia na p2 a T2. Podľa stavovej rovnice platí:

 
     

p2V2 = (m2 / Mm)RmT2  .

(4)

 
   

Pretože plyn je uzavretý v bombe, ktorej objem sa nemení, ostane objem plynu rovnaký ako v prvom prípade. Môžme teda písať: V1 = V2 = V. Ak rovnicu (3) vydelíme rovnicou (4) dostaneme:

 
     

p1 / p2 = m1T1 / m2T2  

p1 / p2 = 2T1 / T2  .  

   
   

Pre konečný tlak p2 platí:

 
     

 p2 = p1T2 / 2T1  .

   
   

Dosadením zadaných hodnôt dostaneme:

 
     

p2 = 4 MPa . 285,15 K / (2 . 300,15 K)

p2 = 1,9 MPa  .

   
         
       
   

Počiatočný tlak sa zmení na tlak 1,9 MPa.

 
       
   

Zvislý vrh nahor a nadol

Balistické kyvadlo

Koeficient tlmenia

 
       
291. - Zmena momentu zotrvačnosti  

Obsah

343. - Hustota vodíka