Dane:

$V=20\text{l}=20{\text{dm}}^3=0,02{\text{m}}^3$

$T=280\text{K}$

$p=1,2\cdot 10^5\text{Pa}$

$S=9{\text{cm}}^2=0,0009{\text{m}}^2=9\cdot 10^{-4}{\text{m}}^2$

$p_{\text{at}}=1\cdot 10^5\text{Pa}$

 

$\mathrm{3.1.}$

 Uzasadnienie: 

Naszym celem jest narysowanie sił działających na zawór. Wiemy, że na zawór działa zarówno siła sprężyny, jak i ciśnienie gazu. Od strony butli działa ciśnienie sprężonego tlenu, a od zewnątrz - ciśnienie powietrza. Wartość ciśnienia można obliczyć ze wzoru:

CIŚNIENIE Ciśnienie informuje nas, jak duża jest wartość siły działającej na jednostkę powierzchni. Możemy je obliczyć za pomocą wzoru: $p=\frac{F_N}{S}$ gdzie: $p$ - ciśnienie, $F_N$ - wartość siły nacisku (parcia) działającej na powierzchnię, $S$ - pole powierzchni, na którą działa ta siła.

Przekształcamy powyższe tak, aby otrzymać wzór na siłę nacisku:

$p=\frac{F_N}{S}|\cdot S$

$pS=F_N$

$F_N=pS$

Dla siły nacisku, jaką tlen wywiera na zawór, możemy zapisać:

$F_t=pS$

gdzie:

$F_t$ - wartość siły nacisku tlenu na zawór.

Podstawiając wartości do powyższego wzoru: