Springen naar inhoud

[natuurkunde] kwikkolom


  • Log in om te kunnen reageren

#1

damsko

    damsko


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 juni 2006 - 23:35

hallo allemaal,

ik begrijp de vraagstelling niet van de volgende vraag!
mijn vraag is:

In en glazen buisje met een doorsnede van 2,0 cm2 wordt een hoeveelheid lucht afgesloten door een kolommetje kwik.
De kwikkolom (zwart ) is 15 cm lang en de lengte van de ingesloten lucht is 10 cm lang.
De buitenluchtdruk oefent een druk uit die overeenkomt met de druk die wordt uitgeoefend door een kolom kwik met een lengte van 75 cm Hg.

a) Reken de buitenluchtdruk van 75 cm Hg om naar N∙m-2 en psi.

antwoord:
v = 75.0 cm * 2,0 cm^2 = 150 cm3 dichtheid kwik = 13,6 g/cm^3
m = dichtheid*volume dus massa = 2,04 kg
F=M*g 2,04*9,81=20,0 N 750mm Hg isgelijkaan 20,0 N*cm^-2
= 2,0*10^5 N*m^-2 = 2,0*10^5 N*m^-2 Pa

(als 1atm = 14,7 psi) dan 1atm/101325 Pa * 2,0*10^5 = 1974 atm*14,7 psi = 29,02 psi

Is dit goed? Of moet ik gewoon omrekenen van mm Hg naar N∙m-2 en psi ?

Stel ik heb dit goed! kan iemand me een hint geven met de volgende vragen! :roll:

b) Bereken de lengte van het kolommetje afgesloten lucht als het buisje op zijn zijkant wordt gelegd.


c) Idem als het buisje ondersteboven wordt gehouden.[/b]

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

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44856 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 juni 2006 - 09:37

750mm Hg isgelijkaan 20,0 N*cm^-2

je hebt de massa uitgerekend van een kwikkolom met een doorsnede van 2,0 cm2.
Die massa drukt dus ook op diezelfde 2,0 cm2.
dus wordt je druk 20 N/2,0 cm2= 10 N/cm2=1.105Pa.

29,02 psi

dus ook de helft

Bereken de lengte van het kolommetje afgesloten lucht als het buisje op zijn zijkant wordt gelegd.

moet ik nou veronderstellen dat die kwik zich niet horizontaal verdeelt over de buis?? vreemd. Gesteld dat het een kolommetje blijft.

Buisje was eerst nog verticaal.
vanaf buiten drukte er 75 cm Hg. Tegendruk wordt geleverd door 15 cm Hg in de buis, en door de lucht erboven. Nu zie je hoeveel druk de lucht boven in het buisje nog uitoefende, want de boel was in evenwicht.

Nou kantel je het buisje naar een vlakke positie. We stellen dat de kwikkolom inderdaad een buisdoorsnedevullende kolom blijft, (kortom, de kwik zit ingesloten tussen twee vrij bewegende zuigertjes) want anders wordt de opgave onzin. Van buiten drukt er nog steeds de atmosfeer, met een druk van 75 cm Hg.
De druk die de kwikkolom nog uitoefent op de lucht erachter moeten we voor deze oefening denk ik op 0 stellen dan. Wat wil dat dan zeggen voor de druk van de lucht in het buisje?? wat gebeurt er dus met de lengte van de luchtkolom??

Nu draai je de buis ondersteboven. We zullen nog steeds maar veronderstellen dat de kwikkolom intact blijft, voordat de opgave nog onzinniger wordt. Op de lucht in de buis drukt nu de buitendruk, plus dat kolommetje kwik.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

damsko

    damsko


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 juni 2006 - 12:07

Op de vraag:

moet ik nou veronderstellen dat die kwik zich niet horizontaal verdeelt over de buis?? vreemd. Gesteld dat het een kolommetje blijft.

Ja, volgens mij verdeelt de kwik zich niet horizontaal over de buis als je hem op zijn kant legt! Dus het kolommetje blijft.

Hij is pittig! Bedankt voor je reactie ik ga het proberen te maken, anders zie je me wel verschijnen :roll:

groet,

damsko

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44856 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 juni 2006 - 12:46

Valt nogal mee met die pittigheid, en anders zoek je te ver. Ik zit voor B en C alleen even met die begintoestand:

De kwikkolom (zwart ) is 15 cm lang en de lengte van de ingesloten lucht is 10 cm lang.

Hier hoort een tekeningetje bij. Dat kun je misschien beter maar eens hier plaatsen. (of in Paint overschetsen en plaatsen).
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

damsko

    damsko


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 juni 2006 - 20:22

Hier is die tekening, waar je om vroeg!

Geplaatste afbeelding



hoop dat je er wijzer van wordt, want ik kan er geen touw aan vastknopen :roll:

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44856 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 juni 2006 - 22:10

Ik wel hoor...... :P

Geplaatste afbeelding
grijs is kwik, blauw is ingesloten lucht.

IN de beginsituatie zullen buitendruk en kwikkolom samenwerken om de ingesloten lucht samen te persen. De buitendruk werkt rondom, de kwikkolom wordt aangetrokken door de aarde (zwaartekracht)
in het liggende buisje doet de kwikkolom eigenlijk niets. Die wordt naar beneden getrokken, niet naar links of rechts.
:) NB andere bezoekers, aub even niet tegenspreken voor dit geval. Dat leggen we later wel uit als Damsko het principe doorheeft :P
in het derde geval duwt de buitendruk naar boven tegen de ingesloten lucht, maar de kwikkolom wil juist naar beneden en zal dus proberen de ingesloten lucht "uit te rekken"

Je kent de buitendruk, je kent de druk van 15 cm kwikkolom. En dan wordt het voor elk geval een kwestie van optellen en aftrekken om de druk van de ingelsoten lucht te berekenen.

En uit een eerder topic weet ik dat je al geleerd hebt dat p.V= constant (bij constante temperatuur en gelijkblijvende hoeveelheid gasmoleculen (en je luchtkolmmetje is ingesloten, per slot van rekening).

Je kunt dus voor elke druk het bijbehorende volume lucht uitrekenen.. :roll:
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

damsko

    damsko


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juni 2006 - 01:40

In de beginsituatie wanneer de buitendruk en kwikdruk naar beneden drukken staat er in de opgave aangeven dat de druk ingesloten lucht 10 cm is.

dus totale druk is: 75 cm + 15 cm + 10 cm = 100 cm

dus

b) Bereken de lengte van het kolommetje afgesloten lucht als het buisje op zijn zijkant wordt gelegd.

alleen druk van de buitendruk op de ingesloten lucht : 75 cm
100 cm - 75 cm = 25 cm druk ingesloten lucht

dus

c) Idem als het buisje ondersteboven wordt gehouden.

75 cm - 15 cm = 60 cm

100 cm - 60 = 40 cm druk ingesloten lucht


Ik denk dat het zo moet! Owja heel tof van je dat je zo uitgebreid en duidelijk uitleg hebt gegeven. Bedankt!!!

groet,

Damsko

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44856 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 juni 2006 - 08:34

In de beginsituatie wanneer de buitendruk en kwikdruk naar beneden drukken staat er in de opgave aangeven dat de druk ingesloten lucht 10 cm is.

Nee, er staat:

en de lengte van de ingesloten lucht is 10 cm lang.


Je hebt dus een volume lucht van 2 cm² x 10 cm = 20 cm³ (en bij dat volume hoort dus een lengte van je ingesloten-luchtkolom van 10 cm)

dus totale druk is: 75 cm Hg+ 15 cm Hg (+ 10 cm( nee dus)) = 90 cm Hg

geen cm verwarren met cm kwikkolom, wnat dan verwar je lengte en (een oude eenheid van) druk. Die kwikkolom staat stil, dat wil dus zegggen dat er aan allebei de zijden even hard tegen gedrukt wordt, en dat wil hier dus zeggen dat de druk van de ingesloten lucht gelijk is aan de druk van de buitenlucht en de druk die de kwikkolom naar beneden uitoefent (als gevolg van de zwaartekracht) samen.

Met die 90 cm Hg willen we dus aangeven een totale druk die gelijk is aan de druk die een kwikkolom van 90 cm HOOGTE uitoefent op de ondergrond.

je hebt in eerste instantie dus een volume van 20 cm³ bij een druk van 90 cm Hg

IN de situatie B drukt alleen de lucht, de kwikkolom heeft geen hoogte meer, en oegfent dus geen druk meer uit. IN situatie C drukt de buitenlucht (ook om een bochtje zoals je ziet aan het pijltje), en TREKT de kwikkolom.

opnieuw naar het kladblok dus...... :roll:
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

damsko

    damsko


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 juni 2006 - 22:03

oke dan, heb hem!!

12 cm en 15 cm wordt de lengte van de ingesloten kolom !

de berekening bespaar ik jullie :roll:

groet,

damsko

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44856 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 juni 2006 - 11:50

12 cm en 15 cm wordt de lengte van de ingesloten kolom !

:roll:
weer een die het snapt......
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures