Бесплатные калькуляторы
⌕ Поиск

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 990 работающих калькуляторов

ПНЕВМАТИКА · ОНЛАЙН

Давление воздуха в ресивере по температуре и объёму

Введите количество воздуха в молях, его температуру в кельвинах и объём ресивера в литрах. Калькулятор найдёт абсолютное давление по уравнению идеального газа в килопаскалях и покажет, как оно зависит от нагрева.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Количество вещества в ресивере. Моли равны массе воздуха в граммах, делённой на 28,97 (молярная масса воздуха, г/моль).
Абсолютная температура. Перевод: К = °C + 273,15, так что 20 °C соответствует 293,15 К.
Внутренний объём ресивера в литрах; объём считается постоянным.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Идеальный газ

Давление, кПа1 218,692358

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Уравнение идеального газа; применимо только при условиях модели.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Как рассчитать давление воздуха в ресивере по температуре, молям и объёму

Ресивер сглаживает пульсации компрессора и запасает сжатый воздух для пневмоинструмента и цилиндров. Его объём фиксирован, поэтому давление определяется тем, сколько воздуха внутри и какова температура. Давление воздуха в ресивере по температуре и объёму удобно прикидывать по уравнению состояния идеального газа.

Калькулятор принимает количество воздуха в молях, температуру в кельвинах и объём в литрах и выдаёт абсолютное давление в килопаскалях. Это модельная оценка: она помогает понять тенденции, например рост давления при нагреве, но не заменяет паспорт сосуда и требования безопасности.

Уравнение состояния идеального газа

Формула p·V = n·R·T связывает четыре величины: давление, объём, количество вещества и температуру. Газовая постоянная R равна 8,314462618 Дж/(моль·К). Если объём выражен в литрах, а количество вещества в молях, то давление n·R·T / V получается сразу в килопаскалях, что удобно для пневматики.

Из формулы следует простая закономерность: при постоянном объёме и количестве воздуха давление пропорционально абсолютной температуре. Нагрев на 10 процентов по шкале Кельвина повышает давление на те же 10 процентов. Именно поэтому температуру необходимо переводить в кельвины, а не использовать градусы Цельсия.

Как получить моли воздуха и перевести температуру

Количество вещества можно найти по массе: молярная масса воздуха составляет примерно 28,97 грамма на моль, так что 1,45 килограмма воздуха — это около 50 молей. Другой способ — взять измеренное давление и температуру в одном состоянии и вычислить n = pV / (RT), а затем использовать его для другого состояния.

Температура в кельвинах равна температуре в градусах Цельсия плюс 273,15. Для 20 °C это 293,15 К, для 60 °C — 333,15 К, для −5 °C — 268,15 К. Ошибка в переводе единиц приводит к серьёзному искажению: использование 20 вместо 293,15 занизило бы давление почти в пятнадцать раз.

Разбор примера нагрева ресивера

Возьмём ресивер объёмом 100 литров с 50 молями воздуха при 20 °C. Давление равно 50 · 8,314462618 · 293,15 / 100 ≈ 1218,7 кПа абсолютного давления, это около 12,2 бар. Данные значения введены по умолчанию.

Если ресивер нагреется до 60 °C, то при том же количестве воздуха давление составит 50 · 8,314462618 · 333,15 / 100 ≈ 1385 кПа. Прирост около 166,3 кПа получается без каких-либо утечек, только из-за температуры. Такой эффект учитывают, когда ресивер стоит на солнце или рядом с горячим оборудованием.

Абсолютное и избыточное давление

Манометр на ресивере показывает избыточное давление, то есть превышение над атмосферным. Уравнение состояния даёт абсолютное давление, поэтому для сравнения со шкалой прибора нужно вычесть атмосферное давление, которое составляет около 101 кПа. Для примера выше манометр покажет около 1117 кПа, или 11,2 бар.

Типичные ошибки: сравнивать абсолютное давление из расчёта с избыточным по манометру, подставлять объём в кубометрах вместо литров и забывать, что в реальной системе количество воздуха меняется при работе компрессора и потреблении. Калькулятор описывает замкнутый сосуд в конкретный момент времени.

Границы идеальной модели и безопасность

Идеальная модель хорошо описывает воздух при обычных давлениях пневматики, но при высоких давлениях, низких температурах и высокой влажности появляются отклонения. При быстром сжатии и расширении воздух нагревается и охлаждается, и это нужно учитывать отдельно, а также влага конденсируется и накапливается внутри бака.

Результат ориентировочный и не заменяет паспорт ресивера, расчёт на прочность и требования безопасности к сосудам под давлением. Рабочее давление, предохранительный клапан и периодические проверки определяются нормами и специалистом. Не используйте этот калькулятор, чтобы обосновывать превышение давления, указанного в паспорте.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

p = n · R · T / V

Проверенные примеры

Ресивер 100 л при 20 °C

50 моль воздуха, 293,15 К, объём 100 л.

p = 50 · 8,314462618 · 293,15 / 100 ≈ 1218,7 кПа абсолютного давления.

Нагрев до 60 °C

Тот же воздух и объём при 333,15 К.

p = 50 · 8,314462618 · 333,15 / 100 ≈ 1385 кПа, то есть примерно на 166,3 кПа выше.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Определите количество воздуха в ресивере в молях: массу в граммах поделите на 28,97.
  2. Переведите температуру воздуха в кельвины, прибавив 273,15 к значению в градусах Цельсия.
  3. Введите объём ресивера в литрах.
  4. Нажмите «Вычислить» и учтите, что получен результат в абсолютных кПа; манометр показывает избыточное давление.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Почему результат — абсолютное давление?

Уравнение газа связывает абсолютное давление с абсолютной температурой. Манометр показывает избыточное давление, то есть разность с атмосферным; чтобы сравнить, вычтите примерно 101 кПа из результата калькулятора.

Как найти количество вещества в ресивере?

По массе воздуха: масса в граммах, делённая на молярную массу 28,97 г/моль. Либо из известного давления и температуры в другом состоянии по тому же уравнению: n = pV / (RT).

Подходит ли расчёт для проверки прочности ресивера?

Нет. Расчёт показывает давление идеального газа и не заменяет паспорт сосуда, требования к сосудам под давлением и предохранительные устройства. Эксплуатация сосудов под давлением регулируется нормами и требует специалиста.

Похожие калькуляторы

▦PNEUMATICS

Давление в пневмоцилиндре по силе и площади

Давление в пневмоцилиндре по силе и площади: введите исходные размеры или физические параметры и получите расчёт с формулой и проверочными примерами. Подходит для предварительных оценок.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_040250/

Предварительный просмотр