Вспомнил физику, или нужен ли азот в колесах?
Поднималась как-то на форуме тема про азот в колесах. Немного вспомнив физику средней школы провел следующее исследование на тему: так ли уж нужен азот в колесах, а именно справедливо ли утверждение, что азот в колесах не так расширяется при нагревании, как воздух, то есть не создает избыточного давления, которое может привести к разрыву покрышки.
Есть такая формула в физике - уравнение состояния идеального газа: p*V=R*T, где p - давление в Дж/см3 V - молярный объем в см3/моль (определяется конкретным видом газа) T - абсолютная температура в K (температура в градусах Цельсия + 273) R - универласьная газовая постоянная = 8,31441 Дж/(моль*K) Теперь предположим, что лето, утро. Температура шин и газа в них 25 градусов Цельсия или 298 K. Мы начинаем движение на авто. Шины трутся об асфальт, греет солнышко, шина и газ разогреваются до 50 градусов (хотя на самом деле выше) или 323 K. Температура изменилась на 50%. На сколько же изменится давление газа в шинах? X=100%-((R*T2/V)/(R*T1/V))*100%=100%-(T2/T1)*100%=100%-(323/298)*100%=8% Вроде как получается, что изменение давления в шинах не зависит от газа, который в них. То есть зависит только от изменения температуры. Конечно вохдух (которфй и так кстати состоит на 78% из азота) и азот газы не идеальные и это пожалуй единственное, в чем я мог ошибиться. Предположу, что можно сделать вывод, что азот в шинах или воздух, значения не имеет с точки зрения увеличения давления в шине при нагреве. |
ты не учел того, что азот греется как минимум на 22% хуже "воздуха" :-))
|
Приведенное Вами уравнение справедливо для одного моля газа.
В общем случае нужно умножать на количество молей=m/M А вообще в воздухе почти 80 процентов того же азота, так что эти манипуляции весьма сомнительны. Хотя по практике, закачали азот когда ставил резину - в ноябре, подкачивать не приходилось. |
Я полагаю 22-это как максимум, исходя из состава воздуха. Нужно знать различие соответсвующих коэфициентов для чистого азота и воздуха, думаю не сильно различаются
|
ну да, как максимум. пардон
|
не показатель, также за зиму не подкачивал и давление в норме...
|
Колеса, накаченные в октябре воздухом, до апреля не подкачивались тоже :)
|
параметры, определяющие свойства каждого газа (V, m, M и пр.) в расчетах сокращаются :)
остается только температура |
закачивать лучче гелий - машину будет приподнимать... ;-)
|
22% хуже это как? Если по времени разогрева, то давай предположим, что ты предпринял забег на 1000 км. При средней скорости в 100 км/ч ты эту дистанцию преодолеешь за 10ч. Думаю этого времени будет достаточно, чтобы нагреться воздуху и азоту до температуры шины.
|
Учите химию, в 18 веке еще доказано что воздух, кислород и азот при нагреве от 0 до 100 цельсия расширяются одинаково.
|
Да исследование собственно не в этом. В первом посте я сделал всего лишь вывод, что изменение давления не зависит от конкретного газа, а зависит только от изменения температуры. Параметры, характеризующие газ сократились.
|
Да, я как-то тоже этим вопросом заинтересовался-конечно, между чистым азотом и чистым воздухом разница должна быть (кстати, приведенное уравнение для идеального газа-конечно два "идеальных" газа одинаковы), но порядка процентов вроде. Другое дело, что кислород-он теоретически активный весьма и при накачке воздухом при повышенной температуре может (а может и не) резина стариться быстрее. А так напоминает старый анек про то, как на фирменный сервис Вольво завезли в баллонах родной шведский воздух.
|
читай внимательно, про скорость старения резины речи не идет. Речь только о давлении в шинах, которое "из-за азота можно дольше не проверять, чем если воздух накачан".
PS: Про старение и так понятно. Кислород - куда более сильный окислитель, чем азот. Потому и старение резины и дисков быстрее произойдет. |
И резина, и диски, куда быстрее (на порядки!) износятся от езды, а не от теоретичекого окисления кислородом.
|
На монтаже предлагают азот, но зачем и для чего объяснить не могут. А если нет разницы зачем платить больше?
|
хм... воздух можно считать идеальным газом, если он - при атмосферном давлении и комнатной температуре...
собственно, условия задачи не очень вяжутся с приближениями.... если уж ты занялся этой пролемой, вспомни Ван-дер-Ваальса :) результаты интересны :) |
Цитата:
|
Азот нужен. Доказано: http://www.gazeta.ru/2002/11/29/ponty.shtml
Перечитал с преогромным удовольствием :) |
Еще небольшое дополнение из курса физики средней школы. Удельная теплоемкость азота равна 750 Дж/(кг*К), воздуха - 1000 Дж/(кг*К). Удельная теплоемкость определяет сколько надо затратить энергии, чтобы нагреть 1 кг газа на 1 градус. Из предложенных данных видно, что чистый азот нагреется быстрее, чем воздух.
|
Часовой пояс GMT +4, время: 06:51. |
vBulletin v3.5.4, Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd.