druk in een cilinder

Yonna stelde deze vraag op 28 januari 2018 om 21:06.

 Hoi ik heb een vraagje over een opdracht in mijn boek.

De vraag is om de druk te berekenen die heerst in een cilinder. De gegevens die ik heb zijn:
- diameter = 2,5 cm
- massa = 400 g
- Fw wordt verwaarloost
- druk buitenlucht = 103 kPa
- als er geen gewicht op de zuiger staat, wordt er 50,0 cm3 lucht afgesloten. 

In het antwoordmodel beginnen ze met deze stap:

P1 = b + Pzuiger 
Waarbij Pzuiger = F zuiger op gas/A zuiger is. 

Waarom tellen ze de luchtdruk buiten bij de druk van de zuiger om de druk in de zuiger/cilinder (P1) te berekenen? Verder begrijp ik wel wat ik moet doen.  

Groetjes Yonna

Reacties

Jan van de Velde op 28 januari 2018 om 21:34
Dag Yonna,

dat is omdat op de lucht in de cilinder niet alleen dat gewicht van die zuiger drukt, maar ook de buitenlucht.

Je gaat nu dus de absolute druk in de zuiger berekenen.

Je zou ook die buitenluchtdruk niet mee kunnen nemen, en je zou dan  (met alleen het gewicht van die zuiger) de overdruk in de cilinder berekenen (oftewel het drukverschil met de buitenlucht).

bedankt voor je heldere vraagstelling, op die manier is een passend antwoord zo gepiept :) 

groet, Jan
Yonna op 29 januari 2018 om 14:09
Top, dankjewel Jan! 

Dan had ik ook nog een vraagje over de wet van Archimedes, in een van de antwoorden staat het volgende: 

Hoe dieper de reageerbuis onder water is, des te groter de druk op de afgesloten lucht en des te kleiner het volume van de afgesloten lucht. Dan wordt er minder water verplaatst en is de opwaartse kracht kleiner.
Voorbij een bepaalde diepte d is het luchtvolume, dus het gewicht van het verplaatste water, zo klein dat de opwaartse kleiner is dan de zwaartekracht op de reageerbuis: de reageerbuis zinkt.

Het dikgedrukte deel begrijp ik niet zo goed, zou u dat misschien kunnen uitleggen?

Groetjes Yonna
Theo de Klerk op 29 januari 2018 om 14:22
De waterlagen drukken op elkaar en daardoor wordt de waterdruk hoger naarmate je dieper in het water zakt (duikers kunnen daardoor ook niet onbeperkt dieper duiken: het water drukt je lichaam op een gegeven moment zoveel in elkaar dat je geraamte daar geen weerstand tegen kan bieden).

Dus een reageerbuis dieper in het water duwen betekent dat de buis aan alle kanten een grotere druk ondervindt. De glazen wanden kunnen die druk tot op zekere hoogte wel weerstaan. Daarna "knapt" het glas.
Als de reageerbuis helemaal ondergedompeld is en van boven is afgesloten met een beweegbare stop die wel in de buis op- en neer kan, maar geen lucht doorlaat, dan zal die door de toenemende waterdruk steeds verder de buis ingeduwd worden. De lucht die achter die stop opgesloten zit, wordt daardoor steeds meer ingedrukt.

Als je een reageerbuis ondersteboven in het water duwt, dan zit de lucht erin "gevangen" tussen glazen wanden en waterbodem. Als de waterdruk toeneemt, zal de waterbodem stijgen in de buis en de opgesloten lucht ineen geduwd worden.Er ontstaat evenwicht als de druk van de lucht net zo hoog wordt als die van het water op dat niveau (en daarmee het water even hard terugduwt als het water probeert de lucht in de buis terug te duwen).

Vervang de reageerbuis door een dichtgeknoopte ballon en duw die steeds verder onder water. Je zult zien dat de ballon steeds kleiner wordt. De lucht erin wordt steeds meer ineen geduwd en daarmee wordt het volume kleiner.
Yonna op 29 januari 2018 om 14:23
Heldere uitleg! Thanks 
Kaitlyn op 18 juni 2019 om 01:05
Twee cilinders P en Q hebben dezelfde hoogte. De diameters verhouden zich als 1:4. Beide cilinders zijn tot aan de rand gevuld met dezelfde vloeistof. 

Is de druk bij beide gelijk?
Theo de Klerk op 18 juni 2019 om 03:02
Druk is kracht/oppervlakte eenheid.

1 pak melk drukt met zijn gewicht ( massa x gravitatieversnelling) op de grond. De druk is  gewicht/oppervlakte grondvlak.

4 pakken melk naast elkaar (of 2x2) hebben 4x zoveel gewicht maar ook 4x groter bodemoppervlak.  Verandert daardoor de druk?

Hoe zit het dan met P en Q?

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)