انضغاط الغاز تحصر آلة احتراق داخلي في محرك كمية من الهواء حجمها 0.0021m عند ضغط يعادل الضغط الجوي ودرجة حرارة 303K، ثم تضغط الهواء بسرعة ليصل إلى ضغط مقداره Pa 10 × 20.1 وحجم m 0.0003، ما درجة الحرارة النهائية للهواء المضغوط ~؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
9×102 K
لحساب درجة الحرارة النهائية للهواء المضغوط، يمكننا استخدام قانون الغازات العام، مع الأخذ في الاعتبار أن العملية تتم بسرعة، مما يعني أنها قد تكون عملية أديباتية (أو قريبة منها). ومع ذلك، لتبسيط الأمر، سنفترض أننا لا نعرف ما إذا كانت العملية أديباتية تمامًا، وسنستخدم قانون الغازات العام:
P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
حيث:
* P₁ = الضغط الابتدائي = الضغط الجوي (تقريبًا Pa 101325)
* V₁ = الحجم الابتدائي = 0.0021 m³
* T₁ = درجة الحرارة الابتدائية = 303 K
* P₂ = الضغط النهائي = 20.1 × 10⁶ Pa
* V₂ = الحجم النهائي = 0.0003 m³
* T₂ = درجة الحرارة النهائية (المطلوبة)
نعيد ترتيب المعادلة لحساب T₂:
T₂ = (P₂V₂T₁) / (P₁V₁)
نعوض بالقيم المعطاة:
T₂ = (20.1 × 10⁶ Pa × 0.0003 m³ × 303 K) / (101325 Pa × 0.0021 m³)
T₂ = (20.1 × 10⁶ × 0.0003 × 303) / (101325 × 0.0021)
T₂ = (1826190) / (212.7825)
T₂ ≈ 8582.2 K
إذن، درجة الحرارة النهائية للهواء المضغوط تقريبًا هي 8582.2 كلفن.
**ملاحظات هامة:**
* **العملية الأديباتية:** في محركات الاحتراق الداخلي، عملية الضغط قريبة من الأديباتية، ولكن ليست تمامًا بسبب بعض فقدان الحرارة. إذا كانت العملية أديباتية تمامًا، لكنا استخدمنا العلاقة: P₁V₁^γ = P₂V₂^γ، حيث γ هو معامل الأديباتية (تقريبًا 1.4 للهواء).
* **القيمة المرتفعة لدرجة الحرارة:** القيمة التي حصلنا عليها مرتفعة جدًا، وهذا يشير إلى أن افتراضنا بأن العملية تتبع قانون الغازات العام بشكل مثالي قد لا يكون دقيقًا تمامًا بسبب طبيعة العملية الديناميكية السريعة جدًا. في الواقع، قد تكون درجة الحرارة الفعلية أقل بسبب الفقد في الحرارة.
* **التبسيط:** هذا الحل هو تبسيط للواقع، ولكنه يعطينا تقديرًا لدرجة الحرارة النهائية.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال انضغاط الغاز تحصر آلة احتراق داخلي في محرك كمية من الهواء حجمها 0.0021m عند ضغط يعادل الضغط الجوي ودرجة حرارة 303K، ثم تضغط الهواء بسرعة ليصل إلى ضغط مقداره Pa 10 × 20.1 وحجم m 0.0003، ما درجة الحرارة النهائية للهواء المضغوط ~ اترك تعليق فورآ.
