drukverhoging en benodigd volume

Michel stelde deze vraag op 02 mei 2019 om 17:46.

 Hierbij een vraag waar ik mee zit en wat ik niet op internet kan vinden.

Stel je hebt een leiding van 100 meter lang en deze heeft een inhoud van 100 m3 en een absolute druk van 2 bar.

Ik wil weten hoeveel m3 lucht ik toe moet toevoegen om de druk op 4 bar te laten komen. Aangenomen mag worden dat de temperatuur gelijk blijft.

Geld dan de wet van Boyle nog?
Dus mag ik zeggen:
p1 x V1=p2 x V2
2000 x 100=4000 x V2 > Hieruit zou komen V2= 50 m3

Om 4 bar te realiseren zou normaal het volume met 50 m3 verminderen. Maar aangezien de leiding niet kleiner wordt mag ik dan zeggen:
Om 4 bar druk op de leiding te krijgen dien je 100-50= 50 m3 toe te voegen.

Alvast bedankt voor de moeite
Gr Michel Grauwmans

Reacties

Theo de Klerk op 02 mei 2019 om 18:38
>Geldt dan de wet van Boyle nog?
Nee, want deze wet is een deel van de algemene gaswet,

Als  een constante waarde heeft (n verandert niet: geen toevoeging van gas, temperatuur T verandert niet) dan mag je stellen dat  ook constant is - in elke configuratie van p en V. 

Je kunt nu zeggen:
 n = pV/(RT) en alle bekende getallen invullen. Dan weet je hoe groot n  is (aantal grammolen "lucht" - strikt genomen is dit een mengsel en zuurstof en stikstof en geen stof "lucht") .
Dat doe je nog eens met de nieuwe waarde van p in een zelfde volume. Dan zal het aantal n groter zijn. 
Het verschil tussen beide geeft aan hoeveel grammol lucht toegevoegd moet worden om de drukverhoging voor elkaar te krijgen.
Jan van de Velde op 02 mei 2019 om 19:34

Michel Grauwmans plaatste:

..//..
Ik wil weten hoeveel m3 lucht ik toe moet toevoegen om de druk op 4 bar te laten komen. Aangenomen mag worden dat de temperatuur gelijk blijft.
..//..

dan zul je dus moeten vertellen welke druk de lucht die je wil gebruiken voor dat "oppompen" dan oorspronkelijk heeft. 

en daarna wordt het toch weer een kwestie van pV=nRT 

groet, Jan
Michel op 02 mei 2019 om 19:59
Beste Theo en Jan,

Bedankt voor jullie reactie. Het is voor mij even weer een tijd geleden dat ik met deze stof ben bezig geweest.
Ik heb gerekend zoals jullie zeggen en kom met de algemene gaswet op hetzelfde antwoord uit als met de wet van boyle. Zie mijn bijlage.

Doe ik iets fout, is dit toevallig of heb ik het zojuist misschien niet duidelijk genoeg uitgelegd.

Nogmaals bedankt voor het meedenken

Gr. Michel




 
Theo de Klerk op 02 mei 2019 om 21:45
>Er moet dus  16,428 -  14,374 = 20,54 mol

Eh...lijkt 2,054 niet logischer? En een mol lucht neemt (zoals elke gas mol) 22,2 liter in. Dus 2,054 x 22,2 = 45,6 liter (onder atmosferische druk - daarna samengeperst om ook in die cilinder te passen)

En nee, Boyle kan nooit opgaan om de simpele reden, zoals je zelf uitrekent, dat de waarde van n verandert. En omdat pV = nRT kan pV nooit dezelfde waarde houden.
Jan van de Velde op 02 mei 2019 om 22:37
dag Michel,

Je komt hetzelfde uit, omdat je probeert om die 12,5 m³ "lege leiding" aan te vullen met lucht die al een druk van 4 bar heeft.




Ga je uit van bijpompen van buitenlucht op 1 bar, dan vind je 50 m³, en dat is alleszins logisch. Zoals ik eerder al opmerkte:

Jan van de Velde plaatste

dan zul je dus moeten vertellen welke druk de lucht die je wil gebruiken voor dat "oppompen" dan oorspronkelijk heeft.

Groet, Jan
Mark op 14 april 2020 om 13:07
Beste,


Kan iemand mij helpen bij de onderstaande vraag. Het antwoord is B, helaas kom ik hier niet op uit.

In een cilinder met een wrijvingsloze zuiger bevindt zich een gas. De cilinder staat verticaal opgesteld, de wrijvingsloze zuiger sluit het vat aan de bovenkant af. De druk van het gas in de cilinder is 1,1 bar en heeft een volume van 8,2 m3. Bovenop de zuiger zetten we een massa van 2700 kg. De zuiger heeft een diameter van 1,3 m. De temperatuur van het gas blijft hetzelfde en reken met g = 10 N/kg. Wat wordt het volume van het gas?

a. 4,5 m3
b. 6,9 m3
c. 7,8 m3
d. 9,7 m3

Met vriendelijke groet,

Mark
Theo de Klerk op 14 april 2020 om 14:07
Typisch voorbeeld van simpel gebruik van de gasformule:
pV/T = constant, ongeacht waarden van p,V en T voor een afgesloten,  vaste hoeveelheid gas. De gasformule kan dus ook versimpeld worden tot die van Boyle: pV = constant want de temperatuur T verandert ook niet.

Bij het begin ken je p (1,1 bar), volume (8,3 m3) en een willekeurige temperatuur want die blijft steeds hetzelfde. 
Je kunt door de diameter van de zuiger te kennen, ook het volume uitrekenen dat wordt ingenomen door het gas. En aangezien de zuiger niet beweegt moet de druk aan de binnenkant (1,1 bar) gelijk zijn aan die van de buitenkant, dwz de luchtdruk + druk van de zuiger (gewicht per m2 - we hebben het over druk). Dus hoeveel druk komt van het zuigergewicht en hoeveel van de lucht?

Dan wordt er nog eens 2700 kg bovenop gelegd. Gewicht? Druk door gewicht? 
De zuiger is weer in evenwicht, dus buitendruk = binnendruk. Als je die p kent, en je kent de constante van pV, dan kun je V uitrekenen

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)