[natuurkunde] druk bij temperatuurverandering

[kllk]

Een duikfles springt open bij een bepaalde druk. Bij 20 MPa springt hij open op 20°C.

Op welke temperatuur springt hij open als de druk 25 MPa is?



Eerst dacht ik aan de formule:

\( \frac{P.V}{T}= \frac{P.V}{T} \)

Maar dit lijkt me helemaal niet te kloppen.

Dan deed ik dit: 20 MPa . 293 K = 25 Mpa . X

Ik kom dan uit: 234 K dat is -38°C.

Is dit wel mogelijk of heb ik weeral een foutje gemaakt?

[Fred F.]

Dan deed ik dit: 20 MPa . 293 K = 25 Mpa . X

Waarom vermenigvuldig je aan beide zijden, in plaats van te delen?

[Jan van de Velde]

Vreemde opgave . Een duikfles springt open bij een bepaalde druk. Dan springt hij toch open bij die druk, ongeacht de temperatuur? Ik volg de eisen even niet.

[Klintersaas]

Je formule is correct, je uitwerking niet helemaal.

\( \frac{P_1\cdot V}{T_1}= \frac{P_2\cdot V}{T_2}\)

Het volume blijft constant, dus die factor kunnen we schrappen. Nu vullen we de gegevens in (in de correcte eenheden):

\( \frac{20\cdot10^6}{293}= \frac{25\cdot10^6}{T_2}\)

Hier ga je de mist in. Je vermenigvuldigt de verkeerde temperatuur met de verkeerde druk. Correct is:

\(20\cdot10^6\cdot T_2 = 25\cdot10^6\cdot293\)

Verder was die negatieve temperatuur uiteraard perfect mogelijk geweest, alleen is het hier het gevolg van een rekenfoutje.

[kllk]

dank u,

Ik deed dit voordat ik mijn vraag op het forum zette.

Ik kom dan uit 366 K en dat is 93°C.

Is dit niet onmogelijk?

Het moet toch een lagere temperatuur zijn dan 20°C.

Want bij een hoge druk zal de fles toch al openspringen

bij een lagere temperatuur.

[Jan van de Velde]

Een duikfles springt open bij een bepaalde druk. Bij 20 MPa springt hij open op 20°C.

Op welke temperatuur springt hij open als de druk 25 MPa is?

Iedereen lijkt te begrijpen wat hier bedoeld wordt. Ik noig steeds niet. Wil iemand dan eens zo goed zijn me überhaupt de vraag eens uit te leggen? Wanneer springt een duikfles open (zal wel een veiligheidsklep zijn?)

Maar veiligheidskleppen gaan toch open bij een bepaalde druk? Als dat 20 MPa is, dan is dat toch 20 MPa, en dan wrodt dat bij een andere temperatuur toch niet anders?

Ik kan zelf wel een vraag stellen waar de antwoorden van FredF en Klintersaas perfect bijpassen:

Een luchtfles is bij 20°C gevuld met lucht tot een druk van 20 MPa. Bij 25 MPa gaat de veiligheidsklep open. De fles wordt opgewarmd. Bij welke temperatuur zal de veiligheidsklep openen?

Maar dat staat toch helemaal niet in die vraag, of word ik nou zachtjes gek?

[dirkwb]

Maar veiligheidskleppen gaan toch open bij een bepaalde druk? Als dat 20 MPa is, dan is dat toch 20 MPa, en dan wrodt dat bij een andere temperatuur toch niet anders?

Nee, want p,V en T hebben een relatie (volgens het driefasengebied) en hier blijft V constant en aangezien je lucht als ideaal gas mag beschouwen ...

Een luchtfles is bij 20°C gevuld met lucht tot een druk van 20 MPa. Bij 25 MPa gaat de veiligheidsklep open. De fles wordt opgewarmd. Bij welke temperatuur zal de veiligheidsklep openen?

Het moet zijn:

Een luchtfles is bij 20°C gevuld met lucht en springt open bij een druk van 20 MPa. Je mag lucht als ideaal gas beschouwen. Bij welke temperatuur zal de veiligheidsklep openspringen gegeven dat de druk in de luchtfles 25MPa is?

[Jan van de Velde]

Een luchtfles is bij 20°C gevuld met lucht en springt open bij een druk van 20 MPa. Je mag lucht als ideaal gas beschouwen. Bij welke temperatuur zal de veiligheidsklep openspringen gegeven dat de druk in de luchtfles 25MPa is?

Antwoord: bij 20MPa, want zo is die veiligheidsklep ingesteld. En daarbij is temperatuur een totaal overbodig gegeven. Of je die druk nou bereikt bij 20 °C, bij 100°C of voor mijn part bij 997,21 °C, bij 20 MPa springt die klep open als je hem zo ingesteld hebt. En niet bij 25 MPa.

[el simono]

ik volg de mening van Jan van de Velde...

Een fles springt idd open bij een bepaalde druk.

Als die fles openspringt bij 20 MPa, zal hij nooit 25MPa kunnen halen zonder

open te springen hé.

[dirkwb]

Ik begin inderdaad te twijfelen...

s13_50

(53.63 KiB) 398 keer gedownload

[kllk]

Dat is nu eens raar.

[Jan van de Velde]

Ik begin inderdaad te twijfelen... [attachment=3723:s13_50.pdf]

Dat document doet heel raar bij mij, of heb ik geen geduld?

EDIT: ook als ik langer wacht, niks dan een lege PDF.....

[dirkwb]

De pdf is geupload naar WSF en doet het hier...

[Phys]

Ligt aan jou Jan, want de pdf werkt wel. Maar goed, volgens mij heeft Jan gelijk. Ik vrees dat dit weer een van die opgaves is die scholieren met goede bedoelingen uit hun geheugen hebben doorgegeven, wat weer eens een onvolledige/foutieve vraagstelling oplevert (net als hier).

[ToonB]

Ik denk dat de vraag als volgt geinterpreteerd dient te worden

Stel dat er inderdaad een veiligheidsklep is die openspringt bij 20 MPa, en je volume is constant (er springt nog niets open).

Er is dan gegeven dat de temperatuur van het gecompresseerde gas 20°C is

Hoe groot zou de temperatuur zijn als die fles bij 25MPa pas opensprong.

Daaruit zou van via PV=nRT volgen dat als volume constant is, en druk stijgt, ook de temperatuur moet stijgen.

enige andere interpretatie zou ertoe leiden dat JvdV gelijk heeft naar mijn mening.