Cilinder met constante hoeveelheid gas

Sandjana stelde deze vraag op 12 februari 2022 om 16:03.

 vragen
A. Bepaal of bereken de druk van het gas.
B. Bereken het hoogteverschil van het kwik in manometer A en geef het in de bovenstaande tekening aan.
Het gas wordt verwarmd tot een temp van 177 °C.
C. Bereken de druk van het gas.
D. Bereken het hoogteverschil van het kwik in manometer B en geef het in een aparte tekening aan.

Bij a

Pgas = 75 cm Hg, omdat de vloeistof 6 beide benen even hoog staan.
Pgas = Pbuiten + Pkwik ( deze wordt weggelaten, omdat er geen hoogteverschil is) dan wordt het

Pgas = Pbuiten => 75 cm Hg

Verder bij b weet ik niet hoe verder te gaan.

Goedemorgen,

Ik heb een oefen werk gehad en kan niet uitkomen. Kunt u mij aub een hulp bieden ind8 je u beschikt?

Mvg,
Sandjana

Reacties

Jan van de Velde op 12 februari 2022 om 16:12
dag Sandjana

a) De druk is vóór opwarmen gelijk aan de buitendruk, 1·10Pa = 75 cmHg, omdat het kwik in beide benen van de open manometer B exact gelijk staat. Correct

b) Rare vraag: ik zie nergens kwik in die gesloten manometer A, die is open verbonden met dat vat, druk dus gelijk aan wat er in die cilinder zit. Tenzij ze bedoelen dat er bovenin A een vacuüm heerst en jij dat kwik er zelf in moet tekenen? Dan is de uitkomst gelijk aan die van vraag a) 



c) kwestie van algemene gaswet toepassen (of voor mijn part een gereduceerde vorm daarvan, p/T = constant) Lukt dat? 

groet, Jan
Sandjana op 12 februari 2022 om 16:41
Beste Jan van de Velde,
Dankuwel voor uw reactie. 

ok dan laat ik b open.

Bij c
in toestand 1: Pgas = 1.105 N/m2 en Tgas = 27+273= 300 K
in toestand 2: Pgas = ? en Tgas = 177+273 = 450 K
dan wordt het P1×T2 = P2×T1 => 1.105 × 450 = P2 × 250 => P2 = 1,5.105 N/m2

bij d
Pgas = Pkwik + Pbuiten
1,5.105 = h.ρ.g + 1.105
150000 = h. 13,6. 103 . 1. 105 
150000 = h. 136000 + 100000
h = 26/68 ≈ 0,367 m

ik heb het verder proberen te maken. zijn mijn berekeningen goed, dus hoe het gemaakt is?

Mvg,
Sandjana
Jan van de Velde op 12 februari 2022 om 16:47
c) correct, als de temperatuur anderhalf keer zo hoog wordt, dan wordt de druk ook anderhalf keer zo hoog.

d) rekenen jullie met een valversnelling van 10 m/s² ?
en verder, omdat jij 100 000 Pa gelijk stelt aan 75 cmHg moet de bijkomende  50 000 Pa gelijk staan aan 37,5 cmHg. 
ergens een rekenfoutje?  of toch die valversnelling die je vergat? 
Sandjana op 12 februari 2022 om 17:09
Mijn veronschuldigingen, ik ben vergeten om die valversnelling ×10 erbij te voegen
bij dat wat u zegt 100 000 Pa = 75 cmHg en de bijkomende 50 000 Pa = 37.5 cmHg, als ik hiermee ga werken, is dit het?

Pgas = Pkwik + Pbuiten
112,5 cmHg = h.ρ.g + 75 cmHg
112,5 = h. 13,6 g/cm³. 0.01 N/g + 75
0.136. h = 37,5
h = 275,735 cm

ik denk ik heb een fout gemaakt, want het komt niet overeen met de vorige.
Is dit wel goed berekent met de juiste eenheden?

Mvg,
Sandjana
Jan van de Velde op 12 februari 2022 om 17:19
de fout die je nu maakt is dat er niet meer overal in je vergelijking met gelijke eenheden werkt. Alle drukken in cmHg, of alles in pascal, niet mengen!!

112,5 = h + 75
dus h = 37,5 cm

of 

150 000 = h.ρ.g + 100 000
50 000 = h·13 600·9,81
h= 50 000 / (13 600·9,81) = 0,375 m

Groet, Jan
Sandjana op 12 februari 2022 om 17:35
oh, dan snap ik het nu een beetje, ik vermeng gewoon de eenheden als het ware.
bij a was het dat de druk van gas gelijk is met druk van buiten omdat er geen hoogteverschil in kwikspiegels is. wanneer de temp tot 177 ºC wordt gebracht, zal druk van gas opstijgen, hierdoor wordt het 1,5 × de druk voorheen, waardoor er nu wel een hoogteverschil in kwikspegels aanwezig zal zijn. dan wordt het dan de druk van gas is gelijk aan druk van kwik plus buitendruk. buitendruk is 75 cmHg en druk van gas die is 1,5 × 75 cmHg = 112,5 cmHg. er is dan een hoogteverschil van kwik van 112,5 - 75 = 75 cm

met het berekenen met pascal is het zoals die u het heeft geschreven, maar moet voor valversnelling niet 10 m/s² geplaatst worden in plaats van 9.81? als ik dat plaatst dan kom ik op een uiteindelijke antwoord van h = 0,367 m. dus ik moet voor valversnelling g in het algemeen 9.81 m/s² gebruiken?

Mvg,
Sandjana
Jan van de Velde op 12 februari 2022 om 17:48

Sandjana

met het berekenen met pascal is het zoals die u het heeft geschreven, maar moet voor valversnelling niet 10 m/s² geplaatst worden in plaats van 9.81? als ik dat plaatst dan kom ik op een uiteindelijke antwoord van h = 0,367 m. dus ik moet voor valversnelling g in het algemeen 9.81 m/s² gebruiken?

 Laat ik het zo zeggen: bij gebruik van g=9,81 m/s² komt dit sommetje precies overeen uit met de aanpak via de andere weg. Kan ook niet anders, want op die valversnelling is de cmHg gebaseerd, nl. hoe hard de aarde aan die kwikkolom trekt.

Als jij op school gewoonlijk met 10 m/s² rekent en uitkomt op 0,367 m dan is dat gewoon goed.
Je komt dan iets uit naast de werkelijke waarde, maar dat is niet gek, want je gebruikt een valversnelling iets naast de werkelijke waarde. 

Groet, Jan

Sandjana op 12 februari 2022 om 17:55
Beste Jan van de Velde,

Dankuwel voor uw hulp en uitleg.

Mvg,
Sandjana
Jan van de Velde op 12 februari 2022 om 18:00
Graag gedaan, en succes verder. 
Als jij diezelfde Sandjana bent van die twee vaten van een paar weken geleden dan gaat je inzicht al sprongen vooruit :) .
Compliment.
Sandjana op 12 februari 2022 om 19:33
Beste Jan van de Velde,

Ik ben datzelfde Sandjana Parmessar met dat van twee vaten verbonden met een buis.
Dankuwel voor uw compliment ♥

Mvg,
Sandjana 

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)