Volume en luchtdruk

Anouk stelde deze vraag op 20 juni 2021 om 20:34.

Hi,

Graag zou ik hulp willen bij een vraag, waar ik waarschijnlijk veel te ingewikkeld over denk...

Een opgeblazen zwemband heeft een volume van 15 liter en de luchtdruk in de band bedraagt 1,2 bar. De zwemband wordt mee getrokken tot een diepte van 50m. De druk bedraagt daar 6 bar. Hoe groot wordt het volume van de zwemband? De temperatuur is constant.

De benodigde formule is:
p1 * V1 = p2 * V2

Naar mijn idee zou p1 2,2 bar moeten zijn (luchtdruk band + atmosferische druk = 1,2 + 1,0 = 2,2).

De som zou dan als volgt worden:
p1 * V1 = p2 * V2
2,2 * 15 = 6 * V2
V2 = 5 liter

Volgens het antwoordenvel zou V2 echter 3 liter moeten zijn. M.a.w., voor p1 is 1,2 bar genomen.

Klopt dit? En als het klopt, waarom is dat dan zo?


Alvast bedankt!
-Anouk

Reacties

Jan van de Velde op 20 juni 2021 om 20:50

Anouk

voor p1 is 1,2 bar genomen.

 Dag Anouk,

je opgave had daarin duidelijker kunnen zijn, maar gebruikt de stilzwijgende afspraak dat de eenheid "bar"  vanzelf een absolute druk aanduidt. Anders spreken we van relatieve druk.

En dat doet de opgave consequent:

De zwemband wordt mee getrokken tot een diepte van 50m. De druk bedraagt daar 6 bar. 

 de hydrostatische druk van een kolom van 10 m water is (nagenoeg) 1 bar. 
50 mwk dus ook ongeveer 5 bar. 
Dat de (kennelijk) absolute druk op die diepte toch 6 bar is komt door de 1 bar luchtdruk boven dat water.

Ik weet niet of de opgavenmaker veronderstelt dat je die stilzwijgende afspraak kent, of dat je weet dat 10 m waterkolom (vrijwel) gelijk staat aan 1 bar, zodat je zelf kunt concluderen dat alle drukken absoluut zijn. 

In Nederland kom je voor overdruk vaak genoeg de eenheid "baro" tegen, Wikipedia geeft de Engelse afko's voor diverse (relatieve) drukken:

De bar is van oorsprong een aanduiding voor absolute druk.

Om misverstanden te voorkomen is het wenselijk om aan te geven wat bedoeld wordt: absolute, over-, onder- of verschildruk. Dit wordt normaal gedaan door de toevoeging (suffix) van een letter als -a, -A, -g, -G, -ng, -NG, -d, -D. Deze suffixen komen niet alleen voor bij de Brits-Amerikaanse eenheid psi (pound-force per square inch), maar ook bij metrieke eenheden zoals bar en pascal (bijvoorbeeld: bara, barg, bard, kPaG, kPaA).

suffix
betekenis
-a/-A
absolute druk, beschouwd ten opzichte van vacuüm
-g/-G
gauge-druk, de gemeten druk beschouwd ten opzichte van de atmosferische druk.
(NB: De uitspraak van "gauge" is [ˈɡeɪdʒ], ongeveer "geedzj" met de g van "goal")
-ng/-NG
negatieve gauge-druk, de gemeten druk beschouwd ten opzichte van de atmosferische druk als bovendruk. Dit wordt bijvoorbeeld gebruikt om de onderdruk aan te geven in spruitstukken
-d/-D
differentiële druk, de gemeten druk beschouwd ten opzichte van een willekeurige druk. Dit wordt bijvoorbeeld gebruikt om het drukverschil tussen begin en einde van een pijpleiding aan te geven

 
Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)