luchtballon
Martijn stelde deze vraag op 11 september 2007 om 20:03.ik hou mijn profielwerkstuk over de heteluchtballon. Nu willen we een verband proberen te leggen tussen de temperatuur van de lucht in de ballon en de draagkracht van de ballon. Hoe zou je dit in grote lijnen kunnen doen? Hoe zou je dit met formules kunnen nabereken? bv
de grote van de ballon is 1L. De temperatuur is 21 graden. Hoeveel is de draagkracht?
Reacties
Dag Martijn,
Ik kan dat formuletje nou hier natuurlijk wel neerschrijven, maar daar heb je nog niet zoveel aan. Dit is voor een profielwerkstuk zeg je, dat is dus minstens niveau havo/vwo 5?? Ik denk dat je dan eerst maar eens in de boeken moet duiken met betrekking tot Archimedes en opwaartse kracht.
Waar je in details vastloopt willen we je graag helpen. Dus ik zou zeggen, kom zelf eens met een beredenering en afleiding, en dan bediscussiëren we die met je.
Tot dan,
Groet, Jan
als ik het goed begrijp moet je de dichtheid van de lucht in de luchtballon berekenen. met de formule:
Pgas= (p/r*t)*M
M=0,0288 kg/mol
na doorbereken hou je over: 3,46*10^-3 *(p/T)= Pgas
Nu loop ik vast omdat je de druk moet weten in de luchtballon. Is die lucht hetzelfde als de buitenlucht? Zo ja dan snap ik het.
begrijp ik het goed dat er dus lucht onsnapt uit de luchtballon??
mvg
martijn
Dag Martijn,
Ik moest drie keer goed kijken waar je mee bezig was.
Pgas= (p/r*t)*M
Als je nou toch hoofd- en kleine letters gebruikt, doe het dan aub ook goed. Grote T voor temperatuur, grote R voor gasconstante, en waarschuw even dat je met grote P hier de rho (van dichtheid) bedoelt als je hem niet kunt typen.
Nu loop ik vast omdat je de druk moet weten in de luchtballon. Is die lucht hetzelfde als de buitenlucht? Zo ja dan snap ik het.
Even denkpet opzetten: al eens met zo'n ballon meegeweest, of er een filmpje van gezien? Dat enorme gat onderin waar die brander zijn hete lucht in blaast? Zou de druk binnenin hoger zijn, dan zou er via dat grote gat onderin makkelijk een evenwicht met de buitenlucht kunnen ontstaan.
Duidelijk?
Groet, Jan
ik snap het niet wat je bedoelt hoor. De druk bovenin lijkt mij wel groter als onderin maar je kan niet bepalen hoeveel? Als er dus lucht in de ballon zit dan zet dat uit door de warmte waardoor de dichtheid kleiner word. Dan is er toch minder plaats voor de lucht en gaat er lucht uit? Wat ik me afvraagt: Hoe kan er druk in de ballon opbouwen als er een gat aan de onderkant zit.
mvg
martijn
Als er dus lucht in de ballon zit dan zet dat uit door de warmte waardoor de dichtheid kleiner word. Dan is er toch minder plaats voor de lucht en gaat er lucht uit? Wat ik me afvraag: Hoe kan er druk in de ballon opbouwen als er een gat aan de onderkant zit
Dat is dus precies wat ik bedoel: die ballon kán geen druk opbouwen, als de druk binnenin hoger wordt dan stroomt een teveel aan lucht(moleculen) er onmiddellijk uit door dat gat. In de algemene gaswet pV=nRT blijven p en V dus constant, de gasconstante R per definitie ook. Als dan T toeneemt, zal n noodzakelijkerwijs moeten afnemen.
De druk bovenin lijkt mij wel groter als onderin maar je kan niet bepalen hoeveel?
Waarom zou die druk bovenin groter zijn? Het is toch één grote ruimte?
Hallo
Wij doen ons pws ook over een heteluchtballon doen.
We weten niet goed waar we moeten beginnen
Dag Lizanne,
We willen je wel helpen hoor, om een beginnetje te maken.
Kun je eens in een paar woorden vertellen wat je al weet van luchtballonnen?
groet, Jan
Heey
Zodra we nog een vraag hebben zullen we hier wel een vraag posten.
Ik was meer geinterreseerd in het pws van martijn als uitgangspunt. We weten op dit moment nog niet zo veel van luchtballonnen want we zijn nog niet begonnen.
met vriendelijjke groet,
Paul Smits
Dag Paul,
een middagje lekker lui googelen, ook in het Engels, en ook via afbeeldingen googelen, en een bezoekje aan de gemeentelijke bibliotheek, en je krijgt vast en zeker een berg dingen op een rijtje. De vragen komen dan vanzelf bovendrijven.
Groet, Jan
Ik probeer een mini luchtballon te maken en wil graag berekenen hoe groot de ballon moet zijn om het geheel in de lucht te houden. Ik zoek dus een verband tussen de temperatuur van de lucht, het volume van de ballon en de opwaartse kracht... Is daar een fomule voor?
Groetjes, Mara
ik denk dat ik iets moet doen met deze formule. maar dan mis ik de temperatuurs component en de dichtheid van de lucht in de ballon...
De opwaartse kracht Fop is even groot als de zwaartekracht op de koele buitenlucht die door de ballon opzij wordt gedrukt.
Stel de massa van de lege ballon ('ballonwand') op mb.
Stel de dichtheid van de verwarmde binnenlucht op ρi.
Stel de dichtheid van de buitenlucht op ρu.
Stel het volume van de ballon op V, inclusief de verwarmde lucht erin.
Neem aan dat het volume van de lege ballon verwaarloosbaar is ten opzichte van de verwarmde lucht die er later in zit.
Om de ballon in rust in de lucht te houden, moet de opwaartse kracht even groot zijn als de zwaartekracht op … plus de zwaartekracht op … (1)
De zwaartekracht op de lege ballon is … [jouw formule?]
De massa van de verwarmde binnenlucht is … [jouw formule, iets met V?]
De zwaartekracht op de verwarmde binnenlucht is … [jouw formule?]
De zwaartekracht op de buitenlucht is … [jouw formule?]
Nu heb je bijna alles voor het krachtenevenwicht (1).
Je moet alleen nog het verband vinden tussen de dichtheid ρ en de temperatuur van de lucht. Wat heb je hierover geleerd? Gaswetten? Gay-Lussac?
Groet, Jaap
Dankjewel voor het uitgebreide antwoord! Ik moet zeggen dat ik het toch erg complex vind... Ik heb niet echt een aanknopingspunt waar ik kan beginnen met rekenen. Alle aspecten die u noemt, ik weet niet hoe ik die met elkaar in verband moet brengen...
Je kunt de zaak op twee manieren beter toegankelijk maken.
1. In plaats van 'Stel de massa van de lege ballon ('ballonwand') op mb' en dergelijke, kiezen we getallen om mee te rekenen. Kloppen de getallen niet in jouw situatie, dan kan de manier van rekenen nog wel bruikbaar zijn.
Stel de massa van de lege ballon ('ballonwand') op mb=20 gram.
Stel de dichtheid van de verwarmde binnenlucht op ρi=1,030 gram/dm³
Stel de dichtheid van de koele buitenlucht op ρu=1,206 gram/dm³
Stel het volume van de ballon op V, inclusief de verwarmde lucht erin, op V=120 dm³
De massa van lucht is m=(dichtheid ρ)×(volume V).
2. Met een suggestie van Jan: vergeet het evenwicht van krachten omhoog en omlaag.
In plaats daarvan:
'de massa van de koele buitenlucht die door de ballon wordt verplaatst' (opzij geduwd),
moet ten minste even groot zijn als
'de massa van de lege ballon'
plus
'de massa van de verwarmde lucht in de ballon'.
Met deze getallen: kun je berekenen of de ballon in de lucht blijft?
Groet, Jaap