Das Beispiel für ein ideales Gasgesetz?

Beispiel: Ideales Gasgesetz – Gaskompression in einem Druckerzeuger

Der Druck im Primärkreislauf von Druckwasserreaktoren wird durch einen aufrechterhalten Druckhalter , einen getrennten Behälter, der mit dem Primärkreis verbunden ist (hot – Zweig) und teilweise mit Wasser gefüllt , das auf die erhitzt wird , Sättigungstemperatur (Siedepunkt) für den Druck gewünschten durch submerse elektrische Heizungen . Während des Aufheizens der Anlage kann der Druckhalter mit Stickstoff anstelle von Sattdampf gefüllt werden .

Angenommen, ein Druckerzeuger enthält 12 m ³ Stickstoff bei 20 ° C und 15 bar . Die Temperatur wird auf 35 ° C erhöht und das Volumen auf 8,5 m ³ reduziert . Was ist der Enddruck des Gases im Druckerzeuger? Angenommen, das Gas ist ideal.

Lösung:

Da das Gas ideal ist, können wir das ideale Gasgesetz verwenden, um seine Parameter sowohl im Anfangszustand i als auch im Endzustand f in Beziehung zu setzen . Deshalb:

p _init V _init = nRT _init

und

p _final V _final = nRT _final

Durch Teilen der zweiten Gleichung durch die erste Gleichung und Auflösen nach p _{f erhalten} wir:

p _final = p _init T _final V _init / T _init V _final

Beachten Sie, dass wir Volumen- und Druckeinheiten nicht in SI-Basiseinheiten umrechnen können, da sie sich gegenseitig aufheben. Andererseits müssen wir Kelvin anstelle von Celsiusgraden verwenden. Daher ist T _init = 293 K und T _final = 308 K.

Daraus folgt, dass der resultierende Druck im Endzustand sein wird:

p _final = (15 bar) x (308 K) x (12 m ³ ) / (293 K) x (8,5 m ³ ) = 22 bar