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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:ボイルシャルルの計算。再出です。)
ボイルシャルルの法則で窒素ガス容量の計算について
このQ&Aのポイント
- ボイルシャルルの法則を用いて、2Lの容量のプラダ型アキュムレータに110kgf/cm2まで窒素ガスを補充することは可能か?また、10Lの窒素ガスボンベを使用して補充する場合、どの程度まで補充できるかを調べます。
- ボイルシャルルの法則を適用すると、2Lの容量のプラダ型アキュムレータに110kgf/cm2まで窒素ガスを補充することは可能です。しかし、10Lの窒素ガスボンベを使用して補充する場合、2本目のアキュムレータは106kgf/cm2までしか補充できません。
- 正しい計算方法は、まずボイルシャルルの法則を用いてガス容量を計算し、次にアキュムレータの容量と補充したい圧力を考慮して補充可能な圧力を計算することです。計算の詳細な手順を説明します。
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1)p=111, V=2L・・・111*2=N1*RT・・・・(1) 2)p=151, V=10L・・・151*10=N2*RT・・・・(2) これからN2=151*10/(111*2)=6.80*N1・・・・(3) 計算の仮定:充填作業で温度不変(実際は断熱膨張するので温度は下がる。 充填時間は無限大まで可とする。 p=111まで膨張するから、10Lボンベに残る窒素量N3は 111*10=N3*RT・・・・(4) (2)(3)(4)式から、N3=0.735*N2・・・・(5) 即(1-0.735)*n2=0.265*6.80*N1=1.80*N1・・・・2Lボンベ1.8本分が充填可。 2本目の圧力は、 p=0.8*N1*RT/2=88.8・・・88kg/cm2g となります。(10Lボンベが111kg/cm2のままとすると)平衡するまで充填を続けると p=(0.735*6.8+0.8)*N1*RT/12=107.3kg/cm2 即、106kg/cm2g この時10Lボンベもこの圧まで下がります。
お礼
ありがとうございます、とても勉強になりました。 参考にさせて頂きます!