Stel je hebt een luchtdruktank met onbekend volume, die constant op 10 bar wordt gehouden. In de tank bevind zich een gat van 1 mm². De luchtdruk buiten de tank is gewoon constant 1 bar.
Kun je met deze gegevens de hoeveelheid lucht berekenen dat door dit gat verloren gaat? of zul je hiervoor meer gegevens moeten hebben?
Laatste berichten
-
10:34
Herleiden afmetingen vanaf een foto 13
-
08:37
Ervaringen met "herontdekkingen" 13
-
18:53
Ik wil studeren via afstandsonderwijs, kennen jullie Tech?
-
18:09
Rotatie van het heelal 32
-
18 apr
hall effect in vloeistof gebruiken als stromingssensor 6
-
18 apr
Gezocht: de/een naam voor een getallenrij met een cauchyrij als partieelsommenrij
-
18 apr
Casus uit de praktijk: positief test THC 18
-
17 apr
speciale rel. theorie 4
-
17 apr
Vreemde stank in huis 11
-
17 apr
3 vragen over mijn rooskleurige r.berekening H2netGekoppeldeHBrflowbatterij.
-
17 apr
Interpretatie reactie-energie 3
-
17 apr
Logistic equation (Pierre Verhulst,Belgian Mathematician) 5
-
16 apr
vB 9
-
15 apr
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 1
-
15 apr
Python: sockets sluiten 4
-
14 apr
Een eenvoudige logische redenering waarom tijd niet kan bestaan 'daarbuiten' 6
-
14 apr
Hoe kun je op quantumwijze getallen vinden in een rij die kleiner zijn dan getal k 3
-
13 apr
Documentenverdwijnen uit onedrive 1
-
12 apr
Behoud van impulsmoment en energie 5
-
12 apr
INLOG STORING / TIPS 4
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
Luchtdruk verlies
Moderator: physicalattraction
-
- Berichten: 2.746
Re: Luchtdruk verlies
volgens mij heb je het volume van die tank ook nodig, maar ik baseer me niet op formules ofzo
als je een hele grote tank hebt, zal die druk lang op ongeveer 10 bar blijven staan, is je tank echter zeer klein, dan zal de druk snel verlagen. En zal dus de snelheid van het leeglopen anders zijn, en de uiteindelijke hoeveelheid ontstsnapte lucht ook.
als je een hele grote tank hebt, zal die druk lang op ongeveer 10 bar blijven staan, is je tank echter zeer klein, dan zal de druk snel verlagen. En zal dus de snelheid van het leeglopen anders zijn, en de uiteindelijke hoeveelheid ontstsnapte lucht ook.
-
- Berichten: 4
Re: Luchtdruk verlies
stoker schreef:volgens mij heb je het volume van die tank ook nodig, maar ik baseer me niet op formules ofzo
als je een hele grote tank hebt, zal die druk lang op ongeveer 10 bar blijven staan, is je tank echter zeer klein, dan zal de druk snel verlagen. En zal dus de snelheid van het leeglopen anders zijn, en de uiteindelijke hoeveelheid ontstsnapte lucht ook.
ja maar de druk in de tank zal dus gelijk blijven, er gaat wat verloren maar de druk wordt op 10 bar gehouden. De uitstroom zal dus ook constant zijn...
-
- Beheer
- Berichten: 15.202
Re: Luchtdruk verlies
Ik dacht eerst dat het nodig was om het volume van de tank te weten, maar dat is niet het geval aangezien je schrijft dat de druk op 10 bar gehouden wordt.
Met een dergelijk drukverschil zal de luchtuitstroom behoorlijk zijn. Daarbij wordt ook belangrijk wat de weerstand is bij het uitstromen, dat hangt naast de oppervlakte van het gat af van de vorm.
Met een dergelijk drukverschil zal de luchtuitstroom behoorlijk zijn. Daarbij wordt ook belangrijk wat de weerstand is bij het uitstromen, dat hangt naast de oppervlakte van het gat af van de vorm.
Never be afraid to try something new. Remember, amateurs built the ark. Professionals built the Titanic
-
- Berichten: 4
Re: Luchtdruk verlies
en als deze weerstand in dit geval te verwaarlozen is? Inderdaad is dit wel van belang voor de precisie van het antwoord, maar het gaat erom of je het verlies kan berekenen als je slechts 2 constante drukken en het gat oppervlak hebtMiels schreef:Ik dacht eerst dat het nodig was om het volume van de tank te weten, maar dat is niet het geval aangezien je schrijft dat de druk op 10 bar gehouden wordt.
Met een dergelijk drukverschil zal de luchtuitstroom behoorlijk zijn. Daarbij wordt ook belangrijk wat de weerstand is bij het uitstromen, dat hangt naast de oppervlakte van het gat af van de vorm.
-
- Berichten: 3.112
Re: Luchtdruk verlies
pV = nRT ==> dV/dt = (RT/p)(dn/dt)Stel je hebt een luchtdruktank met onbekend volume, die constant op 10 bar wordt gehouden. In de tank bevind zich een gat van 1 mm². De luchtdruk buiten de tank is gewoon constant 1 bar.
dV = Adx en dx/dt = de uitstroomsnelheid (in m/s)
Je mist sowieso de T.
-
- Berichten: 4
Re: Luchtdruk verlies
Als deze voor zowel de buitenlucht als de lucht inde tank zelf gewoon 293 K is? (in het gat zal deze wel lager zijn)thermo1945 schreef:pV = nRT ==> dV/dt = (RT/p)(dn/dt)
dV = Adx en dx/dt = de uitstroomsnelheid (in m/s)
Je mist sowieso de T.
en wat is in dit geval R en n?
-
- Berichten: 7.224
Re: Luchtdruk verlies
Als de druk in de tank gelijk blijft, betekent dit dat de het volume in de tank kleiner wordt door bijvoorbeeld een zuiger in de tank (denk aan een injectiespuit, zelfde idee).
Met de gegevens die je hebt gegeven is de uitgaande luchtstroom te berekenen. We gebruiken hiervoor de Wet van Bernoulli:
Als we aannemen dat het een ideaal gas is, dan volgt deze de vergelijking:
De temperatuur T = 293 K
De molaire massa voor lucht M = 0.029 kg/mol
De drukverhouding P2/P1 = 10/1 = 10
de snelheid v = 620 m/s
Het debiet is dan de snelheid maal het oppervlak, ofwel
Persoonlijk vind ik 620m/s wel erg veel en ik kon geen fout in mijn berekening vinden. Er zijn wel twee punten waarom deze snelheid zo hoog is:
1) 10 bar klinkt weinig, maar is erg veel.
2) Het kan zijn dat de lucht zich heel anders gedraagt rondom het gat, vanwege de grote druk en de kleine opening. Het kan ook best zijn dat de spanningen op het vat rond deze opening zo groot worden dat het vat ontploft.
Met de gegevens die je hebt gegeven is de uitgaande luchtstroom te berekenen. We gebruiken hiervoor de Wet van Bernoulli:
\(\frac{1}{2} v^2 = \int(\frac{dP}{\rho}\)
waarbij v de snelheid van de lucht, P de druk en \(\rho\) de dichtheid van de lucht is. Probleem waar we tegenaan lopen is dat de lucht comprimeerbaar is en daarmee de dichtheid een functie van de druk.Als we aannemen dat het een ideaal gas is, dan volgt deze de vergelijking:
\(PV=nRT\)
waarbij P de druk, V het volume, n het aantal mol gas, R de gasconstante en T de temperatuur (in Kelvin!) is. De dichtheid is gegeven als de verhouding tussen massa en volume:\(\rho = \frac{m}{V}\)
Nu is de massa te schrijven als het aantal mol, maal de molaire massa M van het gas\(m = nM\)
en voor V gebruiken we de ideale gaswet vergelijking. Dan volgt:\(\rho = \frac{M}{RT} P\)
Dit vullen we in de wet van Bernoulli en na integratie volgt:\(v = \sqrt{2 \frac{RT}{M} \log(\frac{P2}{P1})}\)
De gasconstante R = 8.3 J /kg KDe temperatuur T = 293 K
De molaire massa voor lucht M = 0.029 kg/mol
De drukverhouding P2/P1 = 10/1 = 10
de snelheid v = 620 m/s
Het debiet is dan de snelheid maal het oppervlak, ofwel
\(\Phi_V = A v\)
en is gelijk aan 0.062 kubieke meter lucht per seconde.Persoonlijk vind ik 620m/s wel erg veel en ik kon geen fout in mijn berekening vinden. Er zijn wel twee punten waarom deze snelheid zo hoog is:
1) 10 bar klinkt weinig, maar is erg veel.
2) Het kan zijn dat de lucht zich heel anders gedraagt rondom het gat, vanwege de grote druk en de kleine opening. Het kan ook best zijn dat de spanningen op het vat rond deze opening zo groot worden dat het vat ontploft.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton
-
- Berichten: 7
Re: Luchtdruk verlies
Je gebruikte daar de wet van Bernoulli, is die niet enkel geldig voor onsamendrukbare stoffen?
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Luchtdruk verlies
Omdat de voorduk ( 10 bar ) van het gat meer dan twee maal de achterdruk ( 1 bar ) is zal er sprake zijn van choked flow oftewel kritische stroming. Gebruik de tweede formule uit de link en voor lucht geldt dat k = 1,40
(volume van vat doet niet terzake)
(volume van vat doet niet terzake)
Hydrogen economy is a Hype.
