Дано:
V' = V/10
T = 50 °C = 50 + 273 = 323 K
T' = 650 °C = 650 + 273 = 923 K
p = 10⁵ Па
р' - ?
Составим уравнения для каждого состояния воздуха в цилиндре двигателя по Менделееву-Клапейрону:
pV = vRT
p'V' = vRT'
Выразим давления:
p = vRT/V
p' = vRT'/V'
Поделим второе на первое, подставив вместо V' известное выражение V/10:
p'/p = vRT'/V' : vRT/V = (T'*V)/(V'*T) = (T'*V)/((V/10)*T) = (T'*V*10)/(V*T) = 10*(T'/T)
Теперь выразим р' и найдём его значение:
р' = р*10*(Т'/Т) = 10⁵*10*(923/323) = 10⁶*2,85758... = 2,9*10⁶ Па = 2,9 МПа
ответ: примерно 2,9 МПа.
1 задача:
Выйгрыш в силе гидравлической машины равен отношению площадей, а значит равен в данном случае отношению квадратов диаметров цилиндров:
F1/F2 = 2500/16 = 156.25
ответ : в 156,25 раз.
2 задача:
Найдём отношение площадей.
S¹ = п × D²/4
S² = пd²/4
S¹/S² = (D/d)² = (90/3)² = 30² = 900 раз.
Значит, сила, приложенная к малому поршню, должна быть в 900 раз меньше, чем к большому:
F² = 2,7 × 10ⁿ/900 = 300 H
(знак ⁿ - это пятая степень.
Ещё правильный ответ :
Гидравлический пресс работает по принципу, что давление жидкости во все стороны распространяется одинаково. Таким образом, создав давление P засчет малой силы, приложенной к поршню большей площади будет приложена большая сила. Следовательно, имеем Выйгрыш в силе.
P = Fx/Sm = F/Sb
Тогда
Fx = F × Sb/Sm = F × п × (Db)²/п × (Dm)² = F × (Db)²/(Dm)²
(большая D это маленькая, а буква b и m они немного меньше)
3 задача:
Малый поршень создаёт давление в системе = 400 / 5 × 10^ - 4
А большой должен создавать силу F = p × S бол = 80 × 10^4 × 500 × 10^-4 = 40 кНа он создаёт 36 кН КПД = 36/40 × 100% = 90% т.е. Потери 4 кН из-за трения между поршнем и стенками пресса выйгрыш в силе мог составить 40 кН/400Н = 100 раз.
Причина : часть энергии тратится на переодоление силы трения между поршнями и стенками цилиндра.
