Давление и температура: информационная модель газа

Как считается результат

1. Температура в Kelvin: T = t°C + 273,15; абсолютное давление P₁ = манометрическое p₁ + атмосферное a₁.
2. При постоянных количестве газа и объёме: P₂ = P₁ × T₂ / T₁.
3. Конечное манометрическое давление: p₂ = (p₁ + a₁) × (t₂ + 273,15) / (t₁ + 273,15) − a₂.

Что проверить перед настройкой давления

• Количество газа и внутренний объём приняты постоянными, газ идеальный, обе температуры равновесные.
• Нагрев после движения, неоднородная температура, утечки и деформации реальной шины моделью не определяются.
• Результат не является целевым давлением и не применяется для обслуживания или допуска авиационных шин.
• Пределы формы от −100 до 100 °C — границы учебного расчёта, не допустимые температуры эксплуатации.

Как пользоваться расчётом

Что показывает температурная модель

При охлаждении или нагреве замкнутого газа давление может изменяться без добавления воздуха. Калькулятор иллюстрирует этот эффект при двух строгих предположениях: количество газа и внутренний объём остаются постоянными. Результат объясняет физическую связь величин, но не назначает настройку шины для поездки или обслуживания.

В уравнении идеального газа используется абсолютная температура. Поэтому градусы Цельсия переводятся в Kelvin прибавлением 273,15. Давление также должно быть абсолютным: к манометрическому показанию добавляется внешнее атмосферное давление. Только после температурного пересчёта атмосферное давление конечного состояния вычитается обратно.

Числовой пример охлаждения

Пусть начальное манометрическое давление равно 2 bar, то есть 200 kPa, температура газа — 20 °C, конечная температура — 0 °C. Возьмём одинаковую атмосферу 101,325 kPa в обоих состояниях. Это условный пример, а не измеренные условия конкретной местности.

Начальное абсолютное давление равно 301,325 kPa. Температуры составляют 293,15 и 273,15 K. После умножения абсолютного давления на отношение температур и вычитания атмосферы получаем приблизительно 179,442 kPa, или 1,79442 bar. Изменение манометрического показания равно примерно −20,558 kPa.

Если умножить на отношение температур только исходные 200 kPa, результат будет другим и неверным для этой модели: атмосферная составляющая потеряется. При одинаковых температурах и одинаковой атмосфере расчёт должен возвращать исходное манометрическое давление — это простой способ проверить механику формулы.

Где заканчивается применимость

Настоящая шина деформируется под нагрузкой, может терять газ и нагреваться неодинаково в разных участках. Температура воздуха снаружи не сообщает точную температуру газа после движения. Поэтому модель не позволяет восстановить достоверный холодный замер из горячего показания и не служит основанием для снижения давления нагретой шины.

Для изменения атмосферы предусмотрены два отдельных поля. Если местные значения неизвестны, результат остаётся расчётом с принятым предположением. Предел формы до 100 °C не означает разрешённую рабочую температуру покрышки. При отрицательном рассчитанном манометрическом давлении форма сообщает о неприменимости модели постоянного объёма к такому состоянию шины. Норму транспортного средства и условия проверки по-прежнему берут из его руководства.