Om telkens de ideale knal bij carbid schieten te waarborgen wil ik de verhouding acetyleen en zuurstof 60/40 hebben.
De situatie is als volgt ik begin met een druk vat vol zuurstof onder atmosferische druk, vervolgens wordt er carbid en water toegevoegd waardoor acetyleen ontstaat en het vat wordt afgesloten. Doordat het vat is afgesloten en er extra gas ontstaat ontstaat er ook meer druk in het vat. Mijn idee is om met een stukje software en een elektrische druk meter (bar) en temperatuur sensor de druk toenamen te berekenen wanneer de verhouding 60/40 bereikt is wanneer deze overeenkomt met de elektronische drukmeter kan ik een lampje laten branden.
Ik ben wel thuis in het programmeren maar niet in de scheikunde: kan de volgende berekening kloppen om de druk toename te berekenen: (druk vat voor gemak 100 liter volume)
Ideale gaswet
PV = nRT,
waarbij:
- P de druk is,
- V het volume is,
- n het aantal mol gas is,
- R de gasconstante is, en
- T de temperatuur in kelvin is.
het initiële volume V_begin = 100 liter, en een eindverhouding van 60% acetyleen en 40% zuurstof bereiken.
aannemen dat je begint met een atmosferische druk (P_begin = 1 bar). De verhouding tussen acetyleen en zuurstof in termen van het aantal mol is 3:2 (vanwege de reactie CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2). Dus, als we n_acetyleen nemen als 3x en n_zuurstof als 2x, waarbij x een willekeurig getal is, willen we uiteindelijk n_acetyleen/n_tot = 0.6 hebben.
3x + 2x = 0.6 * (3x + 2x)
5x = 0.6 * 5x
x = 1
Dus, n_acetyleen = 3 mol en n_zuurstof = 2 mol.
Nu kunnen we de ideale gaswet gebruiken om de einddruk (P_eind) te berekenen:
P_eind = (3 + 2) * 0.0831 * 273 / 100
P_eind ≈ 1.372 bar
Dus, om een verhouding van 60% acetyleen en 40% zuurstof te bereiken in een 100-liter vat, heb je een druk van ongeveer 1.372 bar nodig, op voorwaarde dat het volume niet verandert, er geen lekkage is en de temperatuur constant blijft.
klopt dit zo ???