Springen naar inhoud

[Thermodynamica] vraagstuk


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Source

    Source


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 augustus 2006 - 16:18

hallo iedereen, dit is mijn eerste post, ik hoop dat ik de regels goed ge´nterpreteerd heb. :) Dit gezegd zijnde, de vraag

Gegeven: een cilinder, met een zuiger in. De zuiger heeft massa 13 Kg , de zuiger staat op een hoogte 4cm van de grond. De temperatuur van de vloeistof in de cilinder = 293 K. De situatie is stabiel

Gaat men nu de temperatuur verhogen, tot 373 K, wat is dan de hoogte van de zuiger?

Redenering:

Naar mijn mening is dit een adiabatisch process.
Dus P1V1/T1 = P2V2/T2

De drukken zijn niet gekend, maar veranderen uiteraard wel,

Ik bereken de arbeid verricht door de zuiger

A = integraal ( K dx)
vermits K = p *s
is
A = integraal ( p * s * dx )

dx hier is het hoogteverschil, ik noem H1= 4cm ; H2 = 4-h

Dus, de integaal krijgt dus als ondergrens 4 en als bovengrens 4-h


integraal ( p * (pi * 0,02▓) ) dh = A

Het probleem; Omdat p geen constante is, en p niet gesubstitueerd kan worden in iets constant kan ik deze integraal niet oplossen.
Een oplossing is werken met energieŰn, maar daar ben ik neit zeker van omdat er een kracht van buitenaf op de zuiger wordt uitgeoefend.

Wie heeft een idee? :)

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

#2

Bert

    Bert


  • >250 berichten
  • 718 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 augustus 2006 - 19:38

Ik denk dat je het vraagstuk iets beter moet omschrijven. Je hebt het over een vloeistof in de cilinder maar je past een gaswet toe? Het gewicht zegt niets over de druk in de cilinder als je niet ook het oppervlak van de zuiger geeft. Een proces waarbij je de temperatuur van 273 K naar 373 K verhoogt is in ieder geval niet adiabatisch.

#3

Source

    Source


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 augustus 2006 - 19:51

bij deze citeer ik de vraag zoals het op het examen gegeven stond :

Een cilinder met binnendiameter van 4cm bevat een gas , samengedrukt door een zuiger met een massa van 13 kg die vrij in de cilinder kan bewegen. Rondom de cilinder bevind zich een waterbad met controleerbare temperatuur. Het systeem is eerst in evenwicht bij T = 20 ░C met de zuiger op een hoogte van 4cm tov de grond. de temperatuur wordt dan geleidelijk opgedreven tot 100 ░C .

bereken de hoogte van de zuiger bij 100 ░C

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 augustus 2006 - 23:31

Naar mijn mening is dit een adiabatisch process.

Definities beter uit je hoofd leren, Source:
google: define: adiabatisch

Een proces dat zonder warmte-uitwisseling met de omgeving plaats vindt, heet adiabatisch.  
nl.wikipedia.org/wiki/Adiabatisch

En dat is hier nadrukkelijk NIET het geval.

Je kent de diameter van de cilinder, dus kun je de oppervlakte van de zuiger uitrekenen.
Op die oppervlakte drukt een massa van 13 kg, welke druk op het gas dat betekent kun je nu uitrekenen.
Daarbij tel je de buitenluchtdruk op. Nu ken je de absolute druk in de cilinder p1 .
Je kent de diameter van de cilinder, en de zuigerhoogte, dus kun je V1 uitrekenen.
T1 is gegeven.

De cilinder kan vrij bewegen, de tegendruk verandert dus niet, p2 = p1.
T2 is gegeven.
Dus kun je V2 uitrekenen. En die kun je weer terugrekenen naar hoogte.

En omdat de diameter van de cilinder een constante is, zodat er een lineair verband is tussen volume V en hoogte h, kun je voor V1 en V2 ook rechtstreeks rekenen met h1 en h2.
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

Source

    Source


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 augustus 2006 - 09:00

Dan is de proef slecht omschreven, want ik neem '' de zuiger kan vrij in de cilinder bewegen'' op als '' ik kan hem naarbeneden drukken en naar boven hijsen, hoe meer ik hem naar onder druk, hoe moeilijker enz..

Ps dan zou


V1/T1 = V2/T2

en dan krijg je 4/20 = (H)/100

en krijg je 20 = h, wat wel in overeenstemming is met de logica, de druk blijft hetzelfde en de temp verhoogt, het gaat wat uitzetten.

toch bedankt;)

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 augustus 2006 - 09:26

Dan is de proef slecht omschreven, want ik neem '' de zuiger kan vrij in de cilinder bewegen'' op als '' ik kan hem naarbeneden drukken en naar boven hijsen, hoe meer ik hem naar onder druk, hoe moeilijker enz..

Als jij erop drukt of eraan trekt, beweegt de cilinder niet meer vrij. Dan zou er moeten staan:
Een cilinder met binnendiameter van 4cm bevat een gas , samengedrukt door een zuiger met een massa van 13 kg en door een kracht van (bijv) 100 N uit een externe "source", die vrij in de cilinder kan bewegen.

V1/T1 = V2/T2

en dan krijg je 4/20 = (H)/100

en krijg je 20 = h, wat wel in overeenstemming is met de logica, de druk blijft hetzelfde en de temp verhoogt, het gaat wat uitzetten.

Niet goed. ALTIJD met kelvin rekenen
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

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 21 augustus 2006 - 09:39

Volgens mij zitten er een paar overbodige gegevens in die opgave.

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 augustus 2006 - 09:54

Volgens mij zitten er een paar overbodige gegevens in die opgave.

Ja, je hebt nog gelijk ook. :) Zolang de druk niet verandert heeft het ook geen zin om een begindruk te gaan zitten uitrekenen. Dat krijg je ervan als je rond middernacht aan de gang gaat. Maar mogelijk hoort er nog een subvraag achteraan waarvoor je de massa van die zuiger wÚl nodig hebt.
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

Source

    Source


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 augustus 2006 - 11:33

h=5,...

Een isotherm process.
(om nog eve recht te zetten)

Conclusie is dus dat het uitzet, wat het ideaal molecuulmodel beaamt :)

Met dank aan jan en 3den





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures