Springen naar inhoud

Water samendrukbaar?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Neus

    Neus


  • >10 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 oktober 2007 - 13:16

Hoe zit het met dichtheid van vloeistoffen, in hoeverre en met welke kracht kunnen deze worden samengedrukt. Als ik een spuit heb met 20 ml water dan is dit met de hand niet samen te drukken. Bij wat voor kracht is dat wel mogelijk? Hoe het met Rho e.d.?

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

#2

Klintersaas

    Klintersaas


  • >1k
  • 8616 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 oktober 2007 - 13:29

Lang leve de zoekfunctie! Deze topic gaat eveneens over de samendrukbaarheid van vloeistoffen. Neem daar eens een kijkje.

Neem ook onze handleiding Google eens door. Met de zoekterm compressibility of liquids:

http://hyperphysics....s/compress.html
http://www.newton.de...01/gen01275.htm
http://www.centennia..._Flow_I/TH6.htm

Met de zoekterm compression of liquids:

http://uk.answers.ya...14071138AAmA7wM
http://links.jstor.o...7...>2.0.CO;2-8

Geloof niet alles wat je leest.

Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!


#3

Fred F.

    Fred F.


  • >1k
  • 4143 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 03 oktober 2007 - 14:08

Om een lang verhaal kort te maken: alle vloeistoffen zijn heel weinig samendrukbaar en daarbij neemt rho vrijwel lineair toe met de druk. In de praktijk is dit nauwelijks van belang.

Voor water neemt de dichtheid toe met 0,046 kg/m3 per bar, oftewel met ongeveer een half procent per 100 bar. Peanuts dus.
Hydrogen economy is a Hype.

#4

Stephaan

    Stephaan


  • >500 berichten
  • 867 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 oktober 2007 - 15:18

date='3 October 2007, 14:16' post='354007']
Hoe zit het met dichtheid van vloeistoffen, in hoeverre en met welke kracht kunnen deze worden samengedrukt. Als ik een spuit heb met 20 ml water dan is dit met de hand niet samen te drukken. Bij wat voor kracht is dat wel mogelijk? Hoe het met Rho e.d.?


Ik ben van mening dat elke stof die een samendrukbaarheidscoëfficient heeft ook samendrukbaar is zelfs bij de geringste druk en kracht, of het nu staal is of water of lucht.
Of die samendrukking ook meetbaar zal zijn is een andere zaak. De gevoeligheid en de precisie van het meetinstrument zijn daarbij natuurlijk bepalend

#5

Stephaan

    Stephaan


  • >500 berichten
  • 867 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 oktober 2007 - 02:17

De samendrukbaarheid van water (en ook van de stalen romp vd boot) zal toch wel in rekening gebracht worden bij het ontwerpen van duikboten. De eigenschappen van de moderne oorlogsonderzeeërs zijn geheim maar ik heb toch al gelezen over dieptes van in de buurt van 500 meter
Om te tonen dat 0,5% samendrukking soms toch wel een praktisch (zoals Fred F. trouwens ook zegt)verschil maakt probeer ik een off-topic voorbeeld.
In een gewone woning is er op een deur van 2 meter hoog en 80 cm breed aan weerszijden een druk van 1 atmosfeer (mag ik dat even gelijkstellen aan 1 bar).
Dat betekent dat er aan weerszijden vd deur 1600 kg kracht uitgeoefend wordt door de luchtdruk
Als nu die luchtdruk door bvb een overijverig ventilatiesysteem met 0,5% verhoogt in één vd kamers, zal er extra kracht van 80 kg komen op één vd zijden vd deur en zal je op de deurhandle 40 kracht moeten uitoefenen om de deur nog in beweging te krijgen

#6

oktagon

    oktagon


  • >1k
  • 4537 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 06 oktober 2007 - 07:04

Als we alle materie onder de loep nemen en denken aan de zg."zwarte gaten" met zeer hoge massa's,dan kun je ervan uitgaan dat alle materie samendrukbaar is.

Alleen kunnen we dat op onze planeet niet realiseren;het zit m.i. in de aanwezigheid van "lege" ruimte tussen atoomkernen en de er omheen draaiende electronen en neutronen ( als ik mogelijk protonen verwissel met neutronen) :D

Wat het deurverhaal van Stephaan betreft,geen enkele deur in een woonvertrek is luchtdicht afgesloten en dan moet je niet veel kracht uitoefenen om die deur te openen,een ander geval tref je aan bij koelunits,waar je duidelijk meer kracht moet aanzetten om de deur open te krijgen.Dat wordt veroorzaakt door het temperatuurverschil,met gevolg een verschillende luchtdruk aan weerszijden van de deur.

Een tweede opmerking tav.Stephaan:

Een bar is 1 kg per cm2,dus op de deur van 1,6 m2 ofwel 16000 cm2 is aan weerszijden een druk van 16000 kg ofwel ca.160000 Newton!

#7

Fred F.

    Fred F.


  • >1k
  • 4143 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 06 oktober 2007 - 10:05

Sorry, Stephaan, maar die vergelijking met die deur is niet van toepassing.

Een duikboot is ontworpen om een bepaald drukverschil te weerstaan tussen "buiten" en binnen. Dat bepaalt hoe diep hij kan gaan onder bepaalde omstandigheden. De dieptemeter is in feite niet meer dan een drukmeter maar met een schaal die ongeveer de juiste diepte aangeeft (teruggerekend met een bepaalde dichtheid). De dichtheid van water is overigens niet alleen afhankelijk van druk maar ook van temperatuur en zoutgehalte. (De hoogtemeter in een vliegtuig is ook niet meer dan een luchtdrukmeter. De wand van een vliegtuig is ook ontworpen voor een bepaald drukverschil).

Reken overigens maar dat het overdesign op de wand van een duikboot heel wat groter is dan een paar procent.
Hydrogen economy is a Hype.

#8

Stephaan

    Stephaan


  • >500 berichten
  • 867 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 oktober 2007 - 12:49

@ Fred F. : De dichtheid van zeewater wordt, zoals je schrijft, natuurlijk ook mede bepaald door zijn samenstelling, zoutgehalte, temperatuur en niet alleen door de druk.
Ook het volume van de duikboot zelf verandert door de temperatuur en de druk, hoe sterk de wand van het waterdichte gedeelte ook is. Waar ik aan dacht was het drijf- of zinkvermogen van het gehele volume vd boot en de resulterende archimedes kracht. In de wet van archimedes speelt de dichtheid van de verplaatste vloeistof een eerste-rangs rol. Ik stel me voor dat er een voortdurende regeling (ballasttanks?) nodig is om een duikboot roerloos op een bepaalde ,vaste diepte te laten zweven.
Bij de sterkte berekening van de wand zelf komen dan weer de andere beschouwingen kijken : drukverschil tussen binnen en buiten.

#9

Stephaan

    Stephaan


  • >500 berichten
  • 867 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 oktober 2007 - 12:59

@ oktagon Bedankt voor je opmerkingen : Dat zal me leren na 3 uur snachts nog met zulke slechte voorbeelden op de proppen te komen en me dan nog in de eenheden te vergissen ook :D

#10

Benm

    Benm


  • >1k
  • 6027 berichten
  • VIP

Geplaatst op 06 oktober 2007 - 14:19

Als we alle materie onder de loep nemen en denken aan de zg."zwarte gaten" met zeer hoge massa's,dan kun je ervan uitgaan dat alle materie samendrukbaar is.


Probleem is wel dat wanneer je water met dergelijke drukken samenperst, het dan al lang geen water meer is.

Als nu die luchtdruk door bvb een overijverig ventilatiesysteem met 0,5% verhoogt in één vd kamers, zal er extra kracht van 80 kg komen op één vd zijden vd deur en zal je op de deurhandle 40 kracht moeten uitoefenen om de deur nog in beweging te krijgen


Dat komt ook wel expres voor, bijvoorbeeld in laboratoria waar met radioactieve stoffen gewerkt wordt... die worden een beetje op onderdruk gehouden, zodat gasvormige stoffen niet naar buiten lekken maar via de ventillatie correct worden afgevoerd.

Deuren sluiten echter niet hermetisch, door de kieren erlangs is het mogelijk ze met tamelijk weinig kracht te openen. Zouden ze wel echt sluiten, dan krijg je bij een drukverschil van 10 mbar het ding echt niet meer in beweging. (uitgaande van 2 m2 oppervlak zou het je 2000 newton kosten, je moet er dan met zn 3en aan hangen).
Victory through technology

#11

Stephaan

    Stephaan


  • >500 berichten
  • 867 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 oktober 2007 - 15:43

Neus schreef:
date='3 October 2007, 14:16' post='354007']
Hoe zit het met dichtheid van vloeistoffen, in hoeverre en met welke kracht kunnen deze worden samengedrukt. Als ik een spuit heb met 20 ml water dan is dit met de hand niet samen te drukken. Bij wat voor kracht is dat wel mogelijk? Hoe het met Rho e.d.?

Stephaan schreef :
Ik ben van mening dat elke stof die een samendrukbaarheidscoëfficient heeft ook samendrukbaar is zelfs bij de geringste druk en kracht, of het nu staal is of water of lucht.
Of die samendrukking ook meetbaar zal zijn is een andere zaak. De gevoeligheid en de precisie van het meetinstrument zijn daarbij natuurlijk bepalend

@ Benm : Toen ik bovenstaande aan Neus gerichte opmerking maakte dat alle stoffen zelfs met de hand samendrukbaar zijn, toen dacht ik helemaal niet aan de druk in een zwart gat. Integendeel , ik zat aan het andere eind van de drukschaal. Zelfs bij geringe belasting zal water samengedrukt worden en zijn dichtheid zal toenemen. Ik had ook kunnen zeggen : zelfs een zware balk zal ook bij geringe bijkomende belasting doorbuigen. Of nog : zelfs de stevigste fundering zal onder het gewicht van een gebouw een vervorming geven van de onderliggende lagen, zelfs al is dat rots.

#12

Benm

    Benm


  • >1k
  • 6027 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 oktober 2007 - 00:14

Daarin heb je in ieder geval wel gelijk, sterker nog, bij kleine krachten is de relatieve samendrukking groter: de compressie bij 1000 bar is minder dan 1000x die bij 1 bar. Het enige is dat het allemaal wat lastig te meten is, ik meen dat het het volumeverschil voor water bij 1 bar in de orde van 50 ppm is.
Victory through technology

#13

Stephaan

    Stephaan


  • >500 berichten
  • 867 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 oktober 2007 - 15:24

Een duikboot is ontworpen om een bepaald drukverschil te weerstaan tussen "buiten" en binnen. Dat bepaalt hoe diep hij kan gaan onder bepaalde omstandigheden. De dieptemeter is in feite niet meer dan een drukmeter maar met een schaal die ongeveer de juiste diepte aangeeft (teruggerekend met een bepaalde dichtheid). De dichtheid van water is overigens niet alleen afhankelijk van druk maar ook van temperatuur en zoutgehalte. (De hoogtemeter in een vliegtuig is ook niet meer dan een luchtdrukmeter. De wand van een vliegtuig is ook ontworpen voor een bepaald drukverschil).

Reken overigens maar dat het overdesign op de wand van een duikboot heel wat groter is dan een paar procent.


Toen ik het had over het feit dat 0,5% soms wel een heel groot verschil kan maken had ik het in de eerste plaats over het drijf- en zinkvermogen van een duikboot, niet over zijn weerstand tegen verplettering. daarom had ik toch graag nog een reactie van Fred F.op mijn opmerking die ik hieronder nog eens gecopieerd heb. Dat was namelijk een poging om duidelijker te maken dat volgens mij 0,5% soms misschien wel een groot verschil maakt.


@ Fred F. : De dichtheid van zeewater wordt, zoals je schrijft, natuurlijk ook mede bepaald door zijn samenstelling, zoutgehalte, temperatuur en niet alleen door de druk.
Ook het volume van de duikboot zelf verandert door de temperatuur en de druk, hoe sterk de wand van het waterdichte gedeelte ook is. Waar ik aan dacht was het drijf- of zinkvermogen van het gehele volume vd boot en de resulterende archimedes kracht. In de wet van archimedes speelt de dichtheid van de verplaatste vloeistof een eerste-rangs rol. Ik stel me voor dat er een voortdurende regeling (ballasttanks?) nodig is om een duikboot roerloos op een bepaalde ,vaste diepte te laten zweven.
Bij de sterkte berekening van de wand zelf komen dan weer de andere beschouwingen kijken : drukverschil tussen binnen en buiten.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers


Gesponsorde vacatures

Vacatures