ballonnen vullen

Elke stelde deze vraag op 19 augustus 2014 om 10:39.

Ik ben bezig met een oefening uit mijn werkboek, ik heb de eerste en tweede vraag kunnen oplossen, maar ik heb last met de laatste vraag. De volledige vraag gaat als volgt:

Om ballonnen te kunnen vullen heeft Gerald een gasfles gevuld met 1,13 kg (1130 gram) He- gas (He met molaire massa van 4 g/mol). Het gas in de fles heeft een temperatuur van 15°C (288K) en een volume van 0,05m^3.

a) bereken de druk in de fles: door middel van de algemene gaswet p= (r*T*m)/V = 135 bar

b) hoeveel ballonnen kan hij theoretisch vullen als elke ballon een volume van 9,10 l (0.0091m^3), druk van 1,038 bar en een temperatuur van 288K heeft? Eerst bereken ik het aantal mol van de fles en dan het aantal mol per ballon en deel ik deze waarden door elkaar. dan bekom ik 714 ballonnen.

c) hoeveel ballonnen heeft hij gevuld als de druk in de fles gedaald is tot 20 bar? Deze opgave zou ik als volgt oplossen: ik bereken via de wet van Boyle en Mariotte het nieuwe volume als de druk is gestegen tot 20 bar. Dit zou 0,3375m^3 zijn. Dan bereken ik het aantal mol via de algemene gaswet. n= (P*V)/(T*R) = (20 *10^5 Pa * 0.3375 m^3) / (288K * 8.31 J/(K*mol)) = 282.0397112 mol. Dan zou ik deze waarde terug delen door het aantal mol in de ballon, maar dan kom ik terug op 714 ballonnen? Het juiste antwoord zou 607 ballonnen moeten zijn.

Ik begrijp niet wat ik verkeerd doe?

 

 

Reacties

Theo op 19 augustus 2014 om 10:49

Bij de laatste vraag is van belang te begrijpen dat een gasdruk door de gasdeeltjes wordt opgebouwd. Als volume en temperatuur gelijk blijven en je haalt de helft van de deeltjes weg, dan zal de druk ook halveren.

In jouw geval: wat was de begindruk? De einddruk is 20 bar. Welk gedeelte is dit van de begindruk? Dat gedeelte in aantal deeltjes is in de fles achtergebleven. Het andere deel is verdwenen en gebruikt om ballonnen te vullen. Je weet hoeveel nodig is voor 1 ballon, dus het aantal kun je berekenen.

 

 

 

Elke op 19 augustus 2014 om 12:13

Hartelijk bedankt, dit heeft me al enorm op weg gezet.

Zoals u gezegd heeft, heb ik het aantal procent berekend dat 20 bar van 135 bar is. Dit is 14.81%. Dan heb ik 14.81% van 282.034 mol genomen en bekom ik 41.769 mol. Als ik dan het aantal ballonnen bereken bekom ik (714 -105) 609 ballonnen uit. Wat zeer dicht ligt tegen de uiteindelijke 607 ballonnen. Maar dan bedacht ik mij dat ik de uitkomst van 41.769 mol moet aftrekken van de 282.034 mol. Net hetzelfde als ik korting bereken op een bepaalde prijs. Dan moet ik de korting in euro ook nog aftrekken van de oorspronkelijke prijs om zo de prijs te bekomen die ik moet betalen. Als ik dit principe toepas op mijn oefening bekom ik: 282.034 mol - 41.769 mol = 240.265 mol. Als ik dit deel door mijn mol in mijn ballon (0.39468 mol) bekom ik 608 ballonnen. Wat uiteraard nog dichter bij 607 ballonnen ligt. Maar om deze uitkomst te bekomen moet ik geen getal meer aftrekken van 714 want dan bekom ik uiteraard veel minder ballonnen. (714 -608 =106 ballonnen reeds gevuld)

Welke denkwijze klopt dan?

 

Theo op 19 augustus 2014 om 12:49

Je gaat steeds uit van de beginsituatie. Je had een volle tank, en daar haal je een deel uit (14,81%) om in ballonnen te stoppen. Het restant dat achterblijft levert de restant druk van 20 bar.

Die 14,81% die uit de fles gaat wordt voor de ballonnen gebruikt.

Bij kortingen moet je goed uitkijken wat je berekent:

Bij 25% korting op 100 euro krijg je 25 euro korting. Eindbedrag: 75 euro. (dat komt overeen met de situatie van gas dat achterblijft in de fles (240,265 mol). De 25% korting (25 euro) is het "ballonnengas" van 41,769 mol).

Ga je de nieuwe prijs met 25% verhogen (75 euro x 1,25) dan kom je niet op 100 euro uit maar op 93,75 omdat je niet van 100 maar van 75 uitgaat bij de berekeningen.

Voor het berekenen van het aantal gevulde ballonnen ga je dus uit van het afgetapte gas: 41,769 mol met gegeven druk en temperatuur.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zes appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)