Temperatuur in vat
Renate stelde deze vraag op 29 juni 2011 om 12:35.Beste,
Ik ben bezig met een opdracht voor natuurkunde, maar ik kom er nog niet helemaal uit. Het vraagstuk is:
Een vat wordt door een vrij beweegbare zuiger verdeeld in twee ruimten A en B van elk 3,50 dm3. Op ruimte B is een manometer aangesloten die 0,53 bar aanwijst. (zie tekening)
De temperatuur van het hele vat is 300 K. Met een elektrische gloeidraad wordt nu alleen ruimte A verhit. Hierbij verandert de temperatuur in B dus niet. Na de verhitting van ruimte A wijst de manometer een druk van 0,92 bar aan.
Vraag 1:
Bereken het nieuwe volume van ruimte B
Antwoord 1:
De druk in ruimte B verandert van 0,53 bar naar 0,92 bar.
De temperatuur blijft hetzelfde, het volume neemt af:
P1 * V1 = P2 * V2
0,53 bar * 3,50 * 10-3 m3 = 0,92 bar * V2
0,001855 = 0,92 * V2
Antwoord: V2 = 0,0020163043 m3 = 2,0 dm3
Vraag 2: Bereken de nieuwe temperatuur in ruimte A.
(Deze vraag snap ik niet helemaal) De temperatuur is veranderd en het volume is anders en de druk is anders. Hoe kom ik bij de temperatuur terecht. Dit is wat ik heb:
Antwoord 2:
Totale volume van de ruimte met de zuiger is:
3,50 dm3 (ruimte A) + 3,50 dm3 (ruimte B) = 7,0 dm3.
Het nieuwe volume van ruimte A = 7,0 dm3 – 2,0 dm3 = 5,0 dm3
Ik denk dat ik met de volgende formule moet werken, aangezien de temperatuur niet constant is en de druk is veranderd:
p1 * V/ T1 = p2 * V / T2
0,53 bar * 3,5 * 10-3 m3 / 300 K = p2 * 5,0 * 10-3 m3 / T2
Ik kom er nog niet uit, omdat er 2 onbekenden zijn (p2 en T2), en ik nog niet zie hoe ik de druk in de nieuwe situatie kan berekenen.
Ik hoop dat u mij kunt helpen. Hartelijk dank!
Renate