Springen naar inhoud

[fysica:massatransport]Temperatuur en druk op vloeistof


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 februari 2007 - 18:42

Nu het nieuwe semester begonnen is ben ik niet van plan te wachten tot net voor de examens om de oefeningne uit mijn cursus op te lossen, maar begin ik er maar meteen aan met deze en nog een andere vraag in een ander topic:

"Een smal cilindervormig vat staat omgekeerd in een bak kwik en steekt 1,00 m boven het kwikniveau uit: 0,60 m bevat kwik met daarboven 0,40 m etherdamp. De temperatuur bedraagt 300 K en de buitendruk van 1000hPa. De maximum dampdruk van ether bedraagt 59,84 kPa bij 20 C. Hoeveel zal het kwikniveau in de buis dalen wanneer men de temperatuur van de etherdamp op 309 K brengt?"

Antwoord uit de cursus: 3,0 mm

Ik snap wel dat de temperatuur invloed heeft, maar ik vind nergens ho ik die moet verwerken in de oefening...

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

#2

Cycloon

    Cycloon


  • >1k berichten
  • 4810 berichten
  • VIP

Geplaatst op 15 februari 2007 - 19:51

Heb je geen tabellen met de dampdruk van ether bij 309K? Anders lijkt het mij niet oplosbaar op het eerste zicht.

Edit: Je zou eigelijk wel kunnen kijken wat de huidige druk is van de ether bij 300K en dan interpoleren met die van 305K (20C) om dan die van 309K te berekenen. (Maar ik twijfel of dit mag :))

#3

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 februari 2007 - 20:49

0 graden celsius: 273 Kelvin=> 20 graden celsius = 273 + 20 = 293 Kelvin

bij 30 graden(303 kelvin) is het 84,6 kPa, andere waarden heb ik niet

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 februari 2007 - 22:33

verneukeratieve opgave

De maximum dampdruk van ether bedraagt 59,84 kPa bij 20 C.

Er bestaat niet zoiets als een maximum dampdruk bij een bepaalde temperatuur. Alleen maar gewoon een dampdruk.


Ik blijf hameren, zet je gegevens op een rijtje:

Patm= 1000 hPa
L kwik = 60 cm
Lether = 40 cm
Phg= 60 cm kwik = 600 mm Hg = 800 hPa
Tether= 300 K
Pether = 59,84 kPa = 598,4 hPa bij 293 K

gevraagd: Lether =???? cm bij 309K

schetsje, gedachtenfilmpje:
buis in vloeistof, druk omhoog 1000 hPa, druk omlaag door kwik 800 hPa, toch evenwicht, dat betekent:
druk omlaag door ether = 1000 - 800 = 200 hPa.

Dat is ruim beneden de dampdruk van ether bij 300 K, want al ruim beneden de dampdruk bij 293 K. Kortom, er zal zich geen vloeibare ether meer in de buis bevinden. :)

Je hebt dus gewoon te maken met de gaswet ipv met rare dampen.......
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

Cycloon

    Cycloon


  • >1k berichten
  • 4810 berichten
  • VIP

Geplaatst op 15 februari 2007 - 22:36

Ja idd, wat ik met die temperaturen daar heb zitten knoeien is mij een raadsel :) Maar je kan de druk berekenen bij 300K. En je hebt die van 293K opgekregen. Dan lijkt het mij wel dat je de dampdruk kan berekenen bij 309K. Van zodra je daar bent lijkt het me niet zo moeilijk meer. LaTeX Dus daar kan je dan de hoogte uit berekenen. Of mis ik iets?

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 februari 2007 - 23:00

Cycloon, je hebt heel die dampdruk niet meer nodig. Je hebt nu gewoon een volume gas uitgedrukt in 400 mm buis, bij 200 hPa en 300 K, en je moet nu berekenen het extra volume gas x uitgedrukt in mm buis, bij (200 + y)hPa en 309 K , waarbij y= 1,33 x , want 1 mm Hg = 1,33 hPa .
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

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2007 - 16:42

Jan, hoe kom je eraan dat een zeker aantal millimeter gelijk staat aan een bepaalde druk?

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 februari 2007 - 17:00

http://www.wetenscha...&highlight=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

#9

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2007 - 17:15

Ik slaag er nog steeds niet in de oplossing te bekomen.Ik snap niet hoe ik de temperatuur kan gebruiken als er geen goed volume kan berekend worden

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 februari 2007 - 17:39

Ik slaag er nog steeds niet in de oplossing te bekomen.Ik snap niet hoe ik de temperatuur kan gebruiken als er geen goed volume kan berekend worden

Je conclusie uit dat topic dat ik je gaf zou moeten luiden dat het werkelijke volume er niet toe doet. De lengte van elk kolomdeel heeft een lineair verband met zijn volume, want volume is l x b x h. De druk wordt uitgeoefend op de doorsnee met een oppervlak l x b. (l x b x h) / (l x b) = h.

Je gebruikt hier gewoon het volume per m doorsnee-oppervlak. Ofwel de lengte van de buis.
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

#11

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2007 - 19:15

Dus kan ik gewoon het ingenomen volume gebruiken ofzo?

P1/V1=P2/V2?

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 februari 2007 - 19:26

Ja, en voor volume vul je gewoon de lengte van de kolom in, want dat volume is toch recht evenredig met de lengte van je kolom.
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

#13

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 17 februari 2007 - 19:36

Het draait in dit vraagstuk om de wet van Boyle Gay Lussac: P maal V gedeeld door T is constant, oftewel hetzelfde voor en na opwarmen. Dus:
P1*V1/T1 = P2*V2/T2

T is de absolute temperatuur en P de absolute druk. Eenheden voor P, T en V doen niet terzake zolang men dezelfde eenheden gebruikt voor P1 en P2, en V1 en V2, en ........
Het is hier het handigst om voor de druk in mm Hg te rekenen, anders wordt het haast ondoenlijk.
Het is essentieel om te begrijpen dat voor de druk uitgeoefend door een vloeistofkolom algemeen geldt: P = ρ*g*h en dus: h = P/( ρ*g)
Atmosferische druk is gegeven als 1000 hPa = 100000 Pa en dit komt overeen met h = 100000/(ρ*g) = 100000/(13,6*9,81) = 750 mm Hg
De stijghoogte van het kwik in de buis is gegeven als 0,6 m = 600 mm dus de druk in de ruimte met etherdamp is 750 - 600 = 150 mm Hg (= 200 hPa zoals Jan eerder al berekende).

Stel nu dat door de temperatuurverhoging het kwikniveau in de buis met X mm daalt want de druk stijgt met X mm Hg en de etherdamphoogte vergroot van de oorspronkelijke 400 mm (= 0,4 m) naar 400+X mm
Dus nu hebben we alles wat we nodig hebben. Vr de verwarming was:
T1 = 300 (Kelvin)
P1 = 150 (mm Hg )
V1 = 400*A (waarin A het oppervlak van de doorsnede van de buis is)

En na de verwarming is:
T2 = 309
P2 = 150 + X
V2 = (400 + X)*A

Omdat P1*V1/T1 = P2*V2/T2 krijgen we dan na invullen:
150*400*A/300 = (150 + X)*(400 + X)*A/309
Herschikken en A weg laten vallen:
(150 + X)*(400 + X) = 150*400*309/300

Los uit deze vierkantsvergelijking X op en je zult 3 mm vinden.
Hydrogen economy is a Hype.

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 februari 2007 - 19:40

Zo, Fred F had er nogal zin in geloof ik. :)
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

#15

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2007 - 21:44

Hmz... millimeters gebruiken om ruk te vervangen in een formule... en de A weg kunnen doen... daar had ik in de verste verten niet aan gedacht... bedankt voor de hulp hiermee

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures