Berechnen Sie die Luftmasse in einem Reifen aus dem Druck

Wie kann man die Luftmasse in einem Reifen bei einer bestimmten Reifengröße berechnen? ein Druck, hinein k P A = 1000 k G M ⋅ S 2 ; und unter der Annahme von Raumtemperatur und normaler Luftzusammensetzung? Ich kann nicht ganz herausfinden, welcher Teil der Gleichungen mir fehlt, um die zu entfernen S 2 Komponente.

Mir ist klar, dass das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen wichtig ist, aber für die Zwecke und die Annäherung an einen Torus wäre es in Ordnung. Unter der Annahme eines 700cx25-Fahrradreifens könnten wir beispielsweise einen Torus annehmen, bei dem der Durchmesser zwischen den Mittelpunkten der zwei Querschnittskreise etwa 630 mm beträgt und der Durchmesser der Kreise selbst etwa 30 mm beträgt. Nehmen wir einen Reifendruck von 500kPa (~73psi) an.

Grobe Lautstärke wäre 630 mm × π × π ( 15 mm ) 2 = 1.4 × 10 6 mm 3 = 0,0014 M 3

Raue Oberfläche: 630 mm × π × 30 mm × π = 1,87 × 10 5 mm 2 = 0,187 M 2

@Qmechanic das war keine Hausaufgabenfrage.

Antworten (3)

Sie benötigen eine Gleichung für die Dichte des Gases als Funktion von Temperatur und Druck. Unter der Annahme, dass der Reifen mit Luft gefüllt ist, kommt dies einem idealen Gas ziemlich nahe, sodass das Molvolumen gegeben ist durch:

v M = R T P

wobei R die ideale Gaskonstante und das durchschnittliche Molekulargewicht von Luft (20 % O 2 , 80 % N 2 ) ist etwa 28,8. Daraus können Sie die Dichte bei Druck und Temperatur Ihres Autoreifens errechnen, und da Sie das Volumen kennen, erhalten Sie sofort die Masse.

Oder Sie könnten einfach die experimentelle Luftdichte im Raum TP verwenden, die etwa 1,2 kg/m^3 beträgt. Zusammen mit wie viel Bar Sie Ihren Reifen aufpumpen

Beginnen Sie mit dem idealen Gasgesetz:

P v = N R T

Vergleichen wir das Luftvolumen im Reifen mit einem ähnlichen Volumen außerhalb des Reifens unter normalen atm-Bedingungen.

Wir wissen das v , R Und T sind konstant also:

P A T M N A T M = P T j R e N T j R e

Wir wissen das

N ∝ M ∝ ρ

Wir können also sagen:

P A T M ρ A T M = P T j R e ρ T j R e

Wir wissen das:

ρ T j R e = M T j R e v T j R e

So:

M T j R e = ρ A T M P T j R e v T j R e P A T M

Werte:

ρ A T M = 1.225 k G / M 3 ... im Netz gefunden

P T j R e = 73 P S ich = 4,97 A T M ... Ihr Druckwert, im Web in atm umgerechnet

P A T M = 1 A T M ... per Definition

v T j R e = 0,0014 M 3 ... von Ihnen gegeben

Unter alle Werte in:

M T j R e = ( 1.225 k G / M 3 ) ( 4,97 A T M ) ( 0,0014 M 3 ) 1 A T M

Einheiten stornieren A T M Und M 3 , und multiplizieren Sie die Zahlen, um Folgendes zu erhalten:

M T j R e = 0,0085 k G

Sie sprechen also 8.5 Gramm Luft.

Sie haben einen Reifen, der nur 1,4 Liter Volumen hat?
@DavidWhite Ja, ich bin mit einem Autoreifen hierher gekommen, aber das OP hat einen Fahrradreifen angegeben. Ein kurzer Online-Check zeigt, dass 1,4 L ein angemessener Wert für einen Fahrradreifen sind.

Wenn Sie aus praktischen Gründen das Luftvolumen im Reifen in Litern berechnen möchten. Dann können Sie dieses Blatt zur Berechnung verwenden, indem Sie die Reifenspezifikation und den Druck eingeben

Das ist sehr nützlich für mich, denn mein Dewalt-Luftkompressor hat 10 Liter x 8 bar = 80 Liter, also kann ich anhand der Liter Luft (@ 1 Bar) im Reifen berechnen, wie viel mein Lufttank vor dem Einschalten füllen kann der Kompressor.

Es ist eine einfache Mathematik. Stellen Sie sich den Reifen als Zylinder vor. Berechnen Sie das Volumen von (Felge + Reifenwandhöhe) - Volumen von (Felge) = Luftvolumen im Reifen.

Reifenluftvolumenrechner (in Liter): https://docs.google.com/spreadsheets/d/1jv2rOleEapBd4snsDnSzgQk3HMsatsG69kWXXZ7Aj_E/edit?usp=sharing

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Berechnen Sie die Luftmasse in einem Reifen aus dem Druck
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v