Решение задачи: Уравнение состояния идеального газа

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа (уравнением Менделеева-Клапейрона): \[ pV = \frac{m}{M} RT \] Где: \( pV \) — поток газа в единицах \( Па \cdot м^3 \); \( m \) — масса газа в \( кг \); \( M \) — молярная масса газа в \( кг/моль \); \( R \) — универсальная газовая постоянная, равная \( 8,314 \, Дж/(моль \cdot К) \); \( T \) — абсолютная температура в \( К \). Чтобы выразить связь между массовым потоком (\( кг/с \)) и потоком в \( м^3 \cdot Па/с \), нужно знать температуру процесса и род газа (его молярную массу). Рассчитаем коэффициент для стандартной комнатной температуры \( T = 293-300 \, К \). Если принять \( T = 293 \, К \): \[ \frac{m}{pV} = \frac{M}{RT} = \frac{M}{8,314 \cdot 293} \approx 4,1 \cdot 10^{-4} \cdot M \] Однако в учебниках по вакуумной технике часто приводится соотношение для пересчета при стандартных условиях (близких к \( 293-300 \, К \)), где фигурирует коэффициент \( 1,3 \cdot 10^{-5} \) при использовании относительной молекулярной массы. Из предложенных вариантов наиболее физически обоснованным для практических расчетов в вакуумной технике (где "комнатная температура" обычно принимается за \( 293-300 \, К \)) является вариант с указанием конкретной температуры и рода газа. Правильный ответ: \[ T=300К \text{ и } M/M_S \text{ известном роде газа } 1 \, м^3 \, Па = 1,3 \cdot 10^{-5} \, M/M_S \, (кг) \]