uitzetting vloeistof
Erik stelde deze vraag op 22 november 2008 om 18:58.Hallo,
Als ik een Petfles 100% afvul met vloeistof van 20°c en plaats deze fles in een ruimte van 40°c, hoe reken ik dan de druk verhoging uit in de fles.Uitgaande dat de fles geen rek heeft.
Ik wil namelijk weten wanneer hij barst.
Reacties
Bert
op
22 november 2008 om 20:13
Dag Erik,
dat hangt van twee dingen af:
1. van de vloeistof die je in de fles doet
2. van de druk waarbij de fles barst.
2. kun je misschien navragen bij de fabrikant; het zal niet voor alle flessen dezelfde druk zijn.
Als je 1. weet kun je de druk bij 40°c opzoeken in een tabel, misschien zelfs wel uitrekenen.
Bert
dat hangt van twee dingen af:
1. van de vloeistof die je in de fles doet
2. van de druk waarbij de fles barst.
2. kun je misschien navragen bij de fabrikant; het zal niet voor alle flessen dezelfde druk zijn.
Als je 1. weet kun je de druk bij 40°c opzoeken in een tabel, misschien zelfs wel uitrekenen.
Bert
erik
op
25 november 2008 om 18:39
De vloeistof weet ik uiteraard wel en ook ded druk die de fles mag hebben, maar ik wil de formule weten en of de tabel die hiervoor geschikt is. Dan kan ik het ook voor andere vloeistoffen in de toekomst uitrekenen.
m.v.g. Erik
m.v.g. Erik
Bert
op
25 november 2008 om 20:47
Hallo Erik,
je hebt een tabel nodig van de verzadigde dampspanning (vapor pressure) van de vloeistof in de fles bij verschillende temperaturen.
Dat is een kwestie van Googelen.
Bert
je hebt een tabel nodig van de verzadigde dampspanning (vapor pressure) van de vloeistof in de fles bij verschillende temperaturen.
Dat is een kwestie van Googelen.
Bert
Jan
op
25 november 2008 om 21:37
Dag Erik, Bert,
Is dat niet eerder een kwestie van kubieke uitzettingscoëfficiënt van de vloeistof?
Erik's voorwaarden vind ik overigens wél een beetje vreemd. Theoretische flessen die niet rekken, maar wel willen weten bij welke temperatuur hij zal barsten, wat zeker een praktische vraag is.
Op diverse plaatsen op internet vind ik waarden voor drukbestendigheid van pet-flessen variërend van 10-25 bar.
Om de tien bar te halen moet het water willen uitzetten met ruwweg een factor 0,00045 (gegeven gebaseerd op het feit dat zeewater op 10000 m diepte ongeveer 4,5 % is samengeperst)
De kubieke uitzettingscoëfficiënt van water is volgens BINAS 0,00021 K-1.
Bij een graad of twee temperatuurverhoging zou een 100% afgevulde niet-rekkende fles dan alop barsten moeten staan.
Dit lijkt weinig. Bedenk dat flessen in de werkelijkheid nooit 100% worden afgevuld. Een liter water zal per K maar 0,2 mL in volume toenemen. Met 20 mL "lucht" in de hals kan het water dan ruwweg 50 K in temperatuur stijgen (10 mL volumetoename per liter oorspronkelijk volume) voordat de druk ook maar slechts verdubbeld is.
Verder zal in de praktijk de fles ook 100% afgevuld mee uitzetten (hoewel minder sterk dan nodig) én vooral mee oprekken. Geen idee hoe het zit met in de vloeistof opgeloste gassen. Het zou me niks verbazen als een petfles bij temperatuursverhoging helemaal niet zou barsten, maar eerder als een ballon zou opblazen.
Ik denk dat de praktijk hoe dan ook mijlenver van theoretische onrekbare flessen zal afstaan.Dit begint te lijken op een kwestie als "consider a spherical cow".
http://en.wikipedia.org/wiki/Spherical_cow
Groet, Jan
Is dat niet eerder een kwestie van kubieke uitzettingscoëfficiënt van de vloeistof?
Erik's voorwaarden vind ik overigens wél een beetje vreemd. Theoretische flessen die niet rekken, maar wel willen weten bij welke temperatuur hij zal barsten, wat zeker een praktische vraag is.
Op diverse plaatsen op internet vind ik waarden voor drukbestendigheid van pet-flessen variërend van 10-25 bar.
Om de tien bar te halen moet het water willen uitzetten met ruwweg een factor 0,00045 (gegeven gebaseerd op het feit dat zeewater op 10000 m diepte ongeveer 4,5 % is samengeperst)
De kubieke uitzettingscoëfficiënt van water is volgens BINAS 0,00021 K-1.
Bij een graad of twee temperatuurverhoging zou een 100% afgevulde niet-rekkende fles dan alop barsten moeten staan.
Dit lijkt weinig. Bedenk dat flessen in de werkelijkheid nooit 100% worden afgevuld. Een liter water zal per K maar 0,2 mL in volume toenemen. Met 20 mL "lucht" in de hals kan het water dan ruwweg 50 K in temperatuur stijgen (10 mL volumetoename per liter oorspronkelijk volume) voordat de druk ook maar slechts verdubbeld is.
Verder zal in de praktijk de fles ook 100% afgevuld mee uitzetten (hoewel minder sterk dan nodig) én vooral mee oprekken. Geen idee hoe het zit met in de vloeistof opgeloste gassen. Het zou me niks verbazen als een petfles bij temperatuursverhoging helemaal niet zou barsten, maar eerder als een ballon zou opblazen.
Ik denk dat de praktijk hoe dan ook mijlenver van theoretische onrekbare flessen zal afstaan.Dit begint te lijken op een kwestie als "consider a spherical cow".
http://en.wikipedia.org/wiki/Spherical_cow
Groet, Jan
Bert
op
25 november 2008 om 22:32
Dag Jan,
ik had over die 100 % vulfactor heen gelezen.
Voor dat hypothetische geval heb je helemaal gelijk.
De voorwaarde dat er geen rek zou mogen zijn had ik ook niet opgepikt. Lijkt me ook vreemd. Ik zou denken dat een plastic fles al gauw meer rekt dan een vloeistof expandeert.
Ik moest meteen denken aan de ontploffende Exota flessen die in de jaren 70 in het nieuws waren. Maar nu ik de gegevens daarover probeer te vinden, blijkt dat men de fles liet ontploffen door er met een vuurwapen op te schieten.
Moraal: zo'n fles gaat niet zomaar kapot.
Wat wel goed gaat is een glazen fles met water in het vriesvak, echt een proefje voor de tijd van het jaar.
Bert
ik had over die 100 % vulfactor heen gelezen.
Voor dat hypothetische geval heb je helemaal gelijk.
De voorwaarde dat er geen rek zou mogen zijn had ik ook niet opgepikt. Lijkt me ook vreemd. Ik zou denken dat een plastic fles al gauw meer rekt dan een vloeistof expandeert.
Ik moest meteen denken aan de ontploffende Exota flessen die in de jaren 70 in het nieuws waren. Maar nu ik de gegevens daarover probeer te vinden, blijkt dat men de fles liet ontploffen door er met een vuurwapen op te schieten.
Moraal: zo'n fles gaat niet zomaar kapot.
Wat wel goed gaat is een glazen fles met water in het vriesvak, echt een proefje voor de tijd van het jaar.
Bert
