Koffiekamer « Terug naar discussie overzicht

Wie helpt mijn huilende buurjongen met deze Natuurkunde som

20 Posts

Omlaag ↓

Blik dekkende afbijt 18 mei 2020 00:23

In vat A zit lucht met een druk van 6 bar en een volume van 10 Liter.
In vat B zit lucht met een druk van 4 bar en een volume van 40 Liter.
De Temp. is in alle 2 de vaten gelijk. Midden in de 2 vaten zit een kraan. De kraan is gesloten. Als we de kraan open draaien wat wordt dan de druk als de Temp constant blijft?

[verwijderd] 18 mei 2020 00:34

@ Elwin1980,

is dat een strikvraag ?

1a. Lucht wordt niet uitgedrukt in liters.
1b. De druk van Xbar is ongelijk in beide vaten. Waarom ?
2a. Hoe breed is de kraan die open gaat ? Hoeveel lucht kan er passeren per seconde ?
2b. Zijn beide kranen precies hetzelfde ? En passeert er dezelfde hoeveelheid lucht per seconde ?
3a. Leuk dat er 10 liter in vat 1 zit, en 40 liter in vat 2 .. maar wat is de totale ruimte per vat ?
3b. De druk zal afnemen per seconde dat de lucht de vaten verlaat. Welke druk moet er in het antwoord staan ? Na 1 seconde ? Na 20 seconden ? (temperatuur heeft er niets mee te maken. Zodra de kraan open gaat, wordt de druk opgeheven, net zoals bij een leeglopende autoband)

Blik dekkende afbijt 18 mei 2020 00:37

Beste meneer ik heb die som gezien op dat blad en ik typ hem hier over.
alleen die liters moest dm3 zijn.
maar wilt u mijn buurjongen helpen?

[verwijderd] 18 mei 2020 00:52

Hoi @ Elwin1980,

als uw buurjongen de hints volgt die ik gegeven heb, dan komt het antwoord vanzelf boven drijven.
- hoe groot zijn de beide vaten ?
- hoe groot zijn beide kranen ?
- hoeveel lucht kan er per seconde naar buiten zodra de kranen open staan ?
- waarom is de luchtdruk (in bar) in beide vaten ongelijk ?
- welke luchtdruk moet er in het antwoord komen ? Na 1 seconde leeglopen ? Na 20 seconden leeglopen ?

De snelheid waarmee de lucht uit beide vaten naar buiten loopt is ongelijk, omdat de luchtdruk ongelijk is. Hoe verder de vaten leeglopen, hoe minder (inwendige) luchtdruk er over blijft. Het gevolg is , dat de lucht langzamer naar buiten gaat stromen als de kranen langer open staan.

Laat uw buur ook even een stukje kale theorie meenemen in het antwoord, om te laten zien dat hij de opzet begrijpt :

"Eén bar betekent dat er 10 newton (bij benadering 1 kgf) drukt op één vierkante centimeter. Dus 1 bar = 10 N/cm² = 100.000 N/m². Dit is ongeveer 1 kgf/cm², wat ook ongeveer de atmosferische druk is."

Uw buur zal moeten beginnen met het beantwoorden van mijn hints, zie hierboven. Daarna kan hij verder rekenen.

Huubskeee 18 mei 2020 00:53

Wet van de communicerende vaten gebruiken:

De druk en het volume delen zich over de vaten.Bij een communicerend vat wordt de druk dan 5 bar, het totale volume wordt 50L (A+B). Maar even rekening houden met eenheden (van dm3 naar m3). Wellicht moet je de algemene gaswet gebruiken wanneer ze naar een gas met een aantal mol/mmol vragen. Succes!

[verwijderd] 18 mei 2020 00:57

@ Huubskeee,

dat is een goede insteek. Geen lucht die naar buiten loopt, maar lucht die binnen een gesloten systeem van 2 vaten blijft.

@ Elwin1980,

welke 2 insteken is de bedoeling van de natuurkundevraag ? Een gesloten systeem of 2 systemen die leeg lopen ?

Barren Wuffet 18 mei 2020 01:04

Wet van boyle even opzoeken.

luchtschip 18 mei 2020 02:53

4,4 bar

Er is al 5 bar genoemd op basis van het toepassen van de wet van communicerende vaten
Kan dit toegelicht worden met een verduidelijking, stapsgewijs van de interpretatie van de wet met behulp van de formule?

Ole In het Berenbos 18 mei 2020 07:31

Goedemorgen,

Volgens mij zijn er zij 2 oplossingen

Wet van Boyle geeft p.V=constant
p.V vat A = 6.10 voor de netheid 1 bar is 100kPascal
vat A is 60

p.V vat B = 4.40
vat b is 160

samen voegen
vat A + vat B geeft V totaal = 50 liter [of dm3]

wet van Boyle maar nu omgekeerd
constante is 60 + 160 = 220
Volume/Constante = p
p= 220/50
p= 4,4 bar of 440kPascal

maar dit alleen als p.V = constant
anders de wet van Boyle -Gay Lussac gebruiken

p.V=n.R.T

waarin n het molgetal van het gas
R de gas constante en T de temperatuur

waarin T[vat A] = T [vat B}

geeft

[p.V]/T= constant

de berekening blijft hetzelfde als hierboven omdat de T gelijk blijft
het makkelijkst is, mag eigenlijk niet, om gewoon 20 voor de T in te vullen

gr.

Ole In het Berenbos 18 mei 2020 07:31

Ja het is nog vroeg ik weet het!

gr

agapim 18 mei 2020 09:20

quote:
ff_relativeren schreef op 18 mei 2020 00:34:
@ Elwin1980,

is dat een strikvraag ?

1a. Lucht wordt niet uitgedrukt in liters.
1b. De druk van Xbar is ongelijk in beide vaten. Waarom ?
2a. Hoe breed is de kraan die open gaat ? Hoeveel lucht kan er passeren per seconde ?
2b. Zijn beide kranen precies hetzelfde ? En passeert er dezelfde hoeveelheid lucht per seconde ?
3a. Leuk dat er 10 liter in vat 1 zit, en 40 liter in vat 2 .. maar wat is de totale ruimte per vat ?
3b. De druk zal afnemen per seconde dat de lucht de vaten verlaat. Welke druk moet er in het antwoord staan ? Na 1 seconde ? Na 20 seconden ? (temperatuur heeft er niets mee te maken. Zodra de kraan open gaat, wordt de druk opgeheven, net zoals bij een leeglopende autoband)

Wil degene die dit antwoord heeft aanbevolen zich melden ? :) :) :)

.

Blik dekkende afbijt 18 mei 2020 11:54

Deze som snap ik niet goed:
In een warmtewisselaar zet je 3 kg oververhitte stoom van 30 bar en 400 graden C volledig om in condensaat.
Hoeveel warmte staat de oververhitte stoom af?

[verwijderd] 18 mei 2020 14:25

quote:
Elwin1980 schreef op 18 mei 2020 11:54:
Deze som snap ik niet goed:
In een warmtewisselaar zet je 3 kg oververhitte stoom van 30 bar en 400 graden C volledig om in condensaat.
Hoeveel warmte staat de oververhitte stoom af?

@ Elwin1980,

daar zijn tabellen voor. Die staan vast in het natuurkundeboek .. (dauwpunt)
De natuurkunde-opgave laat enige onduidelijkheid, omdat je niet vertelt om welke vloeistof het gaat.

Blik dekkende afbijt 18 mei 2020 14:46

dat staat er niet bij
ik neem de som letterlijk van het blad over. ik wil het blad wel laten zien maar ik spreek echt de waarheid.

[verwijderd] 18 mei 2020 15:13

Hoi @ Elwin1980,

oke prima. Kun je ergens uit afleiden of het gaat om verbrandingsmotoren ? Of gaat het om oververhit water ? Belangrijker : heb je de tabel (dauwpunt) gevonden in het natuurkundeboek ?

[verwijderd] 18 mei 2020 20:07

Gas 1:
p1V1 = 6 x 10 = 60
p2V = p2 x (10+40) = 50 p2 = zelfde constante = 60
p2 = 60/50 bar

Gas 2:
p1V1 = 4 x 40 = 160
p2V = p2 x (10+40) = 50 p2 = 160
p2 = 160/50 bar

p = p1+p2 = (60 + 160)/50 = 220/50 = 4,4 bar

[verwijderd] 18 mei 2020 20:57

En als het zonder formule moet.

Dan trek je alles gelijk.
6 bar is 10 liter.
4 bar naar 10 liter.

4 keer 4 is 16.
16 bar is 10 liter.
Druk wordt groter kleiner vat.

Dan 16 bar plus 6 bar is 22 bar.

22 bar moet weer naar de 10 liter gelijk getrokken worden.

22 bar delen door 50 en dat keer 10.
trekken we alles weer gelijk..

komen we op 4.4 bar.
Dan is het gewoon wat goochelen met getallen.

[verwijderd] 18 mei 2020 21:06

quote:
Elwin1980 schreef op 18 mei 2020 11:54:
Deze som snap ik niet goed:
In een warmtewisselaar zet je 3 kg oververhitte stoom van 30 bar en 400 graden C volledig om in condensaat.
Hoeveel warmte staat de oververhitte stoom af?

Wie heeft er een goed antwoord op Elwin's vraag van vandaag over temperatuurverlies bij de overgang van oververhitte stoom naar condensaat ?

Naar mijn zeer eigenwijze mening is de start van het condensaat goed voor 3 graad Celcius verlaging, maar dat zal niet het gezochte (eind)antwoord zijn. Ik denk dat Elwin wil weten hoeveel de temperatuur is gezakt nadat de volledige oververhitte stoom is veranderd naar condensaat.

1. Onder aanname dat het om water(stoom) gaat en niet om een andere vloeistof.
2. Er zijn tabellen over de temperatuur-afname bij het proces naar condensaat (zie eerdere posting).

[verwijderd] 18 mei 2020 21:26

quote:
ff_relativeren schreef op 18 mei 2020 21:06:
[...]
Wie heeft er een goed antwoord op Elwin's vraag van vandaag over temperatuurverlies bij de overgang van oververhitte stoom naar condensaat ?

Naar mijn zeer eigenwijze mening is de start van het condensaat goed voor 3 graad Celcius verlaging, maar dat zal niet het gezochte (eind)antwoord zijn. Ik denk dat Elwin wil weten hoeveel de temperatuur is gezakt nadat de volledige oververhitte stoom is veranderd naar condensaat.

1. Onder aanname dat het om water(stoom) gaat en niet om een andere vloeistof.
2. Er zijn tabellen over de temperatuur-afname bij het proces naar condensaat (zie eerdere posting).

De temperatuur daalt nooit bij een faseovergang.

Wat wel gebeurt in dit geval is dat de temperatuur van de superheated steam(opgewarmde stoom) daalt tot het kookpunt. Echter is de energie die hiervanaf gaat verwaarloosbaar t.o.v de evaporatie enthalpy.

Zoek maar eens de Cp op van stoom en vergelijk het met de verwarmings enthalpie van stoom. Daar zit een factor 1000 als het goed is tussen.

Met het antwoord wat hierboven is gegeven, waarin de evaporatie-enthalpie is gebruikt in de berekening ben ik het mee eens. Maar als je graag een uitgebreidere berekening wilt maken waarin je ook het energieverlies meeneemt van de temperatuur van het stoom, mag je die gerust meenemen:-)

[verwijderd] 18 mei 2020 21:31

quote:
Elwin1980 schreef op 18 mei 2020 11:54:
Deze som snap ik niet goed:
In een warmtewisselaar zet je 3 kg oververhitte stoom van 30 bar en 400 graden C volledig om in condensaat.
Hoeveel warmte staat de oververhitte stoom af?

De benaming van de oververhitte stoom is correct. Dit geeft al aan dat het water is en is letterlijk vertaald vanuit het engels.

De term oververhitte stoom, staat in het engels voor "Superheated steam". Dit is stoom met extra temperatuurs energy(en dus niet op de fase overgang curve ligt). Officieel moet je dus voor de energie de warmte capaciteits energie meenemen maar die is zoals ik boven heb gemeld verwaarloosbaar t.o.v de enthalpy van evaporatie.

20 Posts

Aantal posts per pagina: 20 50 100 | Omhoog ↑

Meedoen aan de discussie?

Word nu gratis lid of log in met uw e-mailadres en wachtwoord.

Direct naar Forum

Markt vandaag

AEX 921,94 +2,94 +0,32% 31 jan


Germany40^	21.635,70	-0,44%
BEL 20	4.326,05	-0,06%
Europe50^	5.261,76	-0,47%
US30^	44.557,60	0,00%
Nasd100^	21.475,10	0,00%
US500^	6.040,86	0,00%
Japan225^	39.336,60	0,00%
Gold spot	2.781,02	-0,64%
EUR/USD	1,0227	-0,24%
WTI	73,10	0,00%