Duikfles / CO2
Camiel stelde deze vraag op 30 juni 2021 om 03:21.Beste allemaal, heren en dames en Xen,
Stel ik wil in een duikfles van 15 liter (want die heb ik tot mijn beschikking) waarin je kan gaan tot 450 bar (bij duiken ga je tot 200 bar, dat weet ik) hoeveel Co2 gas kan ik in 1 fles kwijt.
Ik wil graag weten hoeveel flessen van 15 liter, ik minimaal nodig heb om 58,6 ton C02 (gemiddelde Co2 uitstoot van een westers mens, dat weet ik via de reclame tweet van ANS bank) op te slaan in duikflessen en hoeveel flessen ik dus nodig heb.
Het is allemaal hypothetisch en voor een kunstwerk, maar het mag wel aardig kloppen allemaal.
Ik hoop dat jullie mij kunnen en willen helpen.
Vriendelijke groet, bij voorbaat dank
Camiel
Reacties
Deel 58700 kg door de massa CO2 in 1 fles voor het aantal flessen (opnieuw kun je gaswet gebruiken om te bepalen hoeveel mol in 1 fles zit)
HHHhhhhhhhhhhhhmmmmm
Heel erg bedankt voor je antwoord, maar dat is zoiets als aan een digabeet met dyslexie die vraagt hoe iets specifieks werkt op een laptop de handleiding stuurt van de laptop??!!
Kan je me eventueel iet specifieker helpen en niet alleen 'op weg' helpen wat bijna aandoet als een kluitje in het riet?
Ik zou je heel dankbaar zijn.
Met vriendelijke groet
Camiel
Bij dat soort drukken en kamertemperatuur is CO2 vloeibaar (ongeveer bij dat rode puntje) :
https://elmemesser.ru/wp-content/uploads/sites/5/2020/08/CO2-EN-web.pdf
dichtheid daarbij schat ik op ongeveer 1,1 kilogram per liter.
Je gaat dus ongeveer 3500 flessen nodig hebben
Groet, Jan
wow, das een beetje veel.
Kan ik dat nog een beetje tweeken? IN die zin, is het tot 1000 flessen te krijgen?
Dank voor het antwoord
>digabeet met dyslexie
Dit forum is een vraagbaak voor mensen met "enig" verstand van natuurkunde maar vastlopen in opgaven. Dat een "digibeet" met dyslexie en misschien ook nog dyscalculi dan hier weinig kan beginnen met een antwoord (dat meer sturend is dan een "en dit is het" antwoord) kan ik me voorstellen. Bij gebruik van "digibeet" bots ik altijd weer met "alfabeet" en "analfabeet". Een digibeet zou alles van digitale technieken moeten weten, een a-digibeet (of welke non- anti- ana- ontkennende vorm dan ook) snapt er niks van. Maar zo heeft Nederland het woord niet omarmd helaas...
Maar om op je vraag terug te komen (even negerend dat CO2 niet meer gasvormig blijft onder die condities, zoals Jan al laat zien in het "fasediagram"):
Jouw situaties zijn, even omgerekend naar in natuurkunde gebruikelijke eenheden:
fles volume 15 liter = 15 dm3 = 15 x 10-3 m3
temperatuur = 20ºC = 293 K
gasdruk = 240 bar = 240 x 105 Pa (overdruk - maar die ene bar buitenluchtdruk doet er niet veel meer toe)
massa 58,4 ton = 58,4 x 103 kg
1 mol CO2 = 12 + 2 x 16 = 44 gram = 0,044 kg
En dan toepassen:
ideale gaswet: pV = nRT (druk x volume = aantal mol x constante (8,3) x temperatuur)
450 x 105 x 15 x 10-3 = n x 8,3 x 293
Uitrekenen: n = 277 mol
Dat is een massa van 277 x 0,044 kg = 12,2 kg (die massa heeft elke fles)
Voor 58,6 x 103 kg zijn dan nodig: 58,6 x 103 / 12,2 = 4798 flessen
Als je 200 bar druk neemt ipv 450 bar (dat is 20/45 = 0,44 maal zoveel) dan neemt het aantal mol gas in de fles met eenzelfde factor toe en het aantal flessen neemt met dezelfde factor af (alleen omdat de factor 0,44 kleiner is dan 1 betekent het een afname van gas en toename van flessen):
4798/0,44 = 10796 flessen.
Maar bij 450 bar (en ook 200 bar) zit je in het fasediagram bij 293 K temperatuur al in het vloeibare gebied: het CO2 gas condenseert grotendeels tot vloeistof met nog een klein beetje gas erboven met druk 450 bar. En vloeibaar CO2 neemt minder ruimte in dan eenzelfde hoeveelheid gas (1100 kg/m3 vloeibaar rond verzadigingspunt -37 ºC = 236 K, 2 kg/m3 als gas bij 0 ºC = 273 K ) maar weegt dan ook veel meer! https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide
Camiel
Kan ik dat nog een beetje tweaken? In die zin, is het tot 1000 flessen te krijgen?
Nee. Je kunt er nog een vaste stof van maken ("droogijs") dan heb je "maar" ongeveer 58700/1600 = 37 kubieke meter nodig.
Groet, Jan