Springen naar inhoud

[scheikunde] thermodynamica


  • Log in om te kunnen reageren

#1

bangels

    bangels


  • >25 berichten
  • 98 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 februari 2010 - 10:38

Hallo,

Ik heb een vraagje over een oefening van thermodynamica. We zijn in school bezig met thermodynamica en kregen volgende oefening opgegeven.

oefening:

Voor technische berekeningen wordt lucht opgevat als een mengsel van stikstofgas en zuurstofgas, met volgende volume samenstelling: 21% zuurstofgas en 76.7% stikstofgas. Bereken Rs van dit mengsel, de massa van 10 liter lucht bij 50 graden celcius en 10 bar. En de massa samenstelling.

Zou iemand mij willen helpen meer inzicht te krijgen in dit soort oefeningen? Zodat ik andere oefeningen van de thermodynamica ook kan oplossen. Ik heb al geprobeerd het op te lossen , maar weet niet goed waar te beginnen.

De oplossing van deze oefening: Rs= 288J/kg.K , de massa van 10 liter lucht: 0.107kg, de massa samenstelling: 23.3% zuurstofgas en 76.7% stikstofgas.

Dank u

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 februari 2010 - 12:27

Heb je een idee bij welke formule je zou moeten beginnen?
Weet je de molecuulmassa's van stikstof en zuurstof?
Wat gebeurt er met de laatste 2%? Moet je aannemen dat die niets weegt?

#3

bangels

    bangels


  • >25 berichten
  • 98 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 februari 2010 - 14:04

De molecuulmassa van stikstofgas: 14 g/mol is en van zuurstofgas: 16 g/mol is.

En de samenstelling: zuurstofgas- stikstofgas moest 21% en 79% zijn.
Sorry voor dit misverstand.

Ik denk dat je met de formule: P.V=n.R.T moet werken, maar hoe ik dan verder moet is me een raadsel. Het is namelijk de eerste oefening die we gekregen hebben.

#4

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 februari 2010 - 15:35

Met die formule kun je de massa van 10 L lucht (bij gegeven P, V en T) berekenen.

Let op de molmassa: het is N2 en O2!

#5

bangels

    bangels


  • >25 berichten
  • 98 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 februari 2010 - 17:01

De totale molmassa is dan toch: 21% . 14g/mol + 79% . 16g/mol
= 15.58g/mol= molmassa zuurstof.

Ik kan dan n berekenen:
n= P.V/R.T
n= 1.10^6 Pa . 0.010m³/8.314J/mol.K . 323K
n= 3.725mol

massa= de totale molmassa/ aantal mol
m=15.58/3.725
m= 4.18g

Dit klopt niet. Wat doe ik verkeerd?

#6

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 februari 2010 - 17:19

Je houdt, zoals Marjanne al zei, geen rekening ermee dat zuurstof- en stikstofgas diatomaire moleculen zijn.

#7

bangels

    bangels


  • >25 berichten
  • 98 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 februari 2010 - 17:42

moet het zo dan:

21% . 28g/mol + 79% . 32g/mol
=31.16g/mol

m=31.16/3.725
m= 8.365g

Dit komt toch ook nie overeen met de uitkomst 8-[ .

#8

bangels

    bangels


  • >25 berichten
  • 98 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 februari 2010 - 18:16

Ik ben er achter gekomen hoe je Rs berekent en de massa van de lucht maar hoe bereken je dan het massa massa percentage

#9

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 februari 2010 - 21:43

Hoeveel weegt de zuurstof in de lucht dan? Dat kun je uitrekenen uit de hoeveelheid in mol en de molmassa. En de stikstof? Welke percentages van het geheel zijn dat dan?

#10

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 februari 2010 - 12:31

m=31.16/3.725
m= 8.365g

Dit komt toch ook nie overeen met de uitkomst  8-[ .


Je doet nu g/mol gedeeld door mol. Dus de eenheid is g/mol2, niet g 8-) .

Deze formule is niet correct:

massa= de totale molmassa/ aantal mol

Veranderd door Marjanne, 08 februari 2010 - 12:32


#11

bangels

    bangels


  • >25 berichten
  • 98 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 februari 2010 - 18:33

ik heb nog een beetje zitten zoeken en ik heb nu al de oplossingen. :)

Bedankt voor de tips!!

Maar is er een bepaalde methode om dit soort vraagstukken op te lossen want je hebt, denk ik toch veel moeilijkere vraagstukken?

#12

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 februari 2010 - 21:38

Er zijn vraagstukken die moeilijker lijken, maar dat komt omdat er dan kennis wordt vereist van nog wat meer verschillende eigenschappen.

Hier heb je ook al een paar conversies nodig, en moet je even bedenken in welke volgorde je ze moet toepassen. Dat blijft zo bij ingewikkeldere vraagstukken: de stappen blijven in principe net zo simpel, je moet alleen even bepalen in welke volgorde je welke dingen kunt bepalen.

Heel belangrijke hulp is wat Marjanne je aandraagt: zorg ervoor dat je voor alle berekeningen ook de eenheden uitschrijft. Als je een getal in gram/mol hebt en een getal in mol, en je wilt iets in gram, kun je zo bedenken wat je met die getallen zou willen doen, zelfs zonder je precies alle formules te hoeven herinneren!

#13

Ronnie_CF

    Ronnie_CF


  • >250 berichten
  • 723 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 februari 2010 - 09:32

Maar is er een bepaalde methode om dit soort vraagstukken op te lossen want je hebt, denk ik toch veel moeilijkere vraagstukken?

Wat ook een belangrijke formule is of die alleszins heel praktische kan zijn, is de gecombineerde gaswet:

PV/T (voor) = PV/T (na)

Je moet dan wel in een geïsloeerd systeem werken. Je kan hier V ook veranderen in m/ρ bijvoorbeeld.

#14

bangels

    bangels


  • >25 berichten
  • 98 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 februari 2010 - 19:20

bedankt voor de uitleg ;)

#15

bangels

    bangels


  • >25 berichten
  • 98 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 februari 2010 - 20:27

hallo

Ik heb nog een vraagje over bovenstaand vraagstuk, met onderstaande oplossingen. We hebben dit vraagstuk vandaag in de klas besproken en onze leerkracht vroeg waarom we 0,21 en 0,79 zomaar mochten gebruiken ik dacht dat het wel logische was, maar hij vroeg dus waarom gebruik je het volume percentage en waarom niet het massa percentage voor het aantal g/mol te berekenen. Kun je dit aantonen waarom dat je het volume percentage moet gebruiken of gaat het ook bij het massa percentage. We zijn er namelijk 2 uur mee bezig geweest en niets gevonden 8-[ .

Rs=R/M

Rs= gas constante voor een specifiek gas
R= de universele gasconstante
M= de molairemassa van het gas

Rs berekenen:

O2= 16g/mol.2 = 32g/mol
0,21.32g/mol= 6,72g/mol

N2= 14g/mol.2 = 28g/mol
0,79.28g/mol= 22,12g/mol

M= 6,72g/mol+22,12g/mol
= 28,84g/mol

Rs=8,314J/mol.K / 28,84g/mol
= 288J/kg.K

Massa lucht:

m=p.V/Rs.T= 1.10^6 pa. 0,010m³/288J/kg.K . 323K
= 0,107kg

Massa samenstelling:

O2=6,72g/mol / 28,84g/mol
= 23.3%

N2= 22,12g/mol / 28,84g/mol
=76.7%





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures