Ležaj napisal/-a:Koliko časa zdrži ena jeklenka z 10 kg argona pri varjenju, če mora biti pretok argona pri TIG postopku 6 L/min?
Odgovor glede časa varjenja sem si že izračunal. Za 1 kg argona se računa takole:M(Ar) = 39.948 g/mol
m(Ar) = 1 kG
n = m / M = 1000g / 39.948 g/mol = 25 mol
Van der Waals pravi, da:
(P + (n² * a) / V²)(V - n * b) = n * R * T
P * V - P * n * b + n² * a - n³ * a * b - V² * n * R * T = 0
V³ + V² * (- n * b - n * R * T / P) + V * (n² * a / P) + (- n³ * a * b / P) = 0
Torej imamo kubično enačbo s faktorji:
A = 1
B = -nb - nRT/P = -612.57 L
C = n²a/P = 846.88 L²
D = n³ab/P = -677.5 L³
Redaj rešimo kubično enačbo:
O = 18ABCD - 4B³D + B²C² - 4AC³ - 27A²D²
O < 0
Ker je O manjši od 0 ima enačba eno samo realno rešitev.
V = -1/3A (B + C + D₀ / C)
Izračunamo D0 in D1:
D₀ = B³ - 3AC = 3.7292 * 10⁵
D₁ = 2B³ - 9ABC + 27A²D = -4.5548 * 10⁸
Izračunamo še C: (X^(1/3) pomeni tretji koren od X)
C = ((D₁ + ( D₁² - 4 * D₀³ )^(1/2) ) / 2)^(1/3)
C = -609.10
Končna rešitev se torej glasi:
V = -1/3A (B + C + D₀ / C)
V = -1 / 3 * 1 * (-612.75 + (-609.10) + (-612.25))
V = 611.25 L
Torej 1 kg argona zasede volumen 611 litrov pri 25°C in tlaku 1 Atm. Deset kil argona pa zasede desetkrat toliko - 6112.5 L. Ker je pretok pri varjenju 6 L/min, bomo pri konstantnem pretoku jeklenko spraznili v t = V / fi = 6112.5 L / 6 L/min = 1018.75 minut = 16.9 ur.
Z jeklenko, ki vsebuje 10 kg argona lahko torej varimo 17 ur.Podobno lahko čas izračunamo iz gostote argona, ki je pri temperatur 0°C okoli 1.784 g/L [Wikipedia]. Torej 10 kg argona zavzame prostor 10000 g / 1.784 g/L = 5605.38 L. Pri upoštevanju konstantnega pretoka je potem čas t = V / fi = 5605.38 L / 6 L/min = 934.2 min = 15.6 ur. Ta rezultat ni daleč od prejšnjega izračuna.
Še vedno vas prosim za ostale odgovore.lp