Astia 10km syvyydessä vs. astia vedenpinnalla

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Oletetaan että laskeudutaan mehukattipullon kanssa 10km syvyyteen veden alle. Alkutilanteessa pullossa ei ole korkki paikallaan eli se täyttyy vedellä alkumatkasta. Kun ollaan 10km syvyydessä laitetaan korkki kiinni. Kun noustaan pintaan alkaako tuo pullo vuotamaan?

Kuinka kestävä astia pitää olla että siellä sisällä pysyy 10km veden alla vallitseva paine?

Kommentit (15)

IsoJussi
Seuraa 
Viestejä987
Liittynyt16.3.2005
Jumalruoska
Oletetaan että laskeudutaan mehukattipullon kanssa 10km syvyyteen veden alle. Alkutilanteessa pullossa ei ole korkki paikallaan eli se täyttyy vedellä alkumatkasta. Kun ollaan 10km syvyydessä laitetaan korkki kiinni. Kun noustaan pintaan alkaako tuo pullo vuotamaan?

Kuinka kestävä astia pitää olla että siellä sisällä pysyy 10km veden alla vallitseva paine?

Ei ala vuotamaan. Vesi ei puristu kokoon käytännössä lainkaan edes 10 km syvyydessä.

Same shit, different day...

Vierailija

Koejärjestelyä voisi muuttaa siten, että on hieman mehukattipulloa pidempi pullo, jossa on ilmatiivis sylinteri ja mäntä. Eli pullon pohjalla olisi ilmaa, joka on eristetty männällä vesiosiosta. Sitten pudotetaan pullo, niin lisääntyvä paine puristaa mäntää alemmas, ja sitten suljetaan korkki ja tullaan pintaan.

Muuten se paine ei "tallennu" mihinkään. Kun vesi ei puristu, ei kulu myöskään työtä sen puristamiseeen.

Vierailija
Dredex
Miksi vesi ei puristu?

Molekyylit ovat "kiinni" toisissansa, vain värähtelystä johtuva töniminen pitää vähän erillänsä.

Vierailija

Mutta kun ne sanovat, että vesileikkurissa vesikin todella puristuu jonkin verran. Siellä on kuulemma sylinterissä/pumpussa niin poskettoman kova paine, että vesikin "rikkoo fysiikan lakeja".

Vierailija

Mistä sitten johtuu se, että 10 km:n syvyydestä (ilman painekammiota) pintaan nostetut eliöt (kalat, kalmarit yms. eliöt) räjähtävät kappaleiksi jo muutaman kilometrin noustuaan? Eivätkö ko. eliöt ole rakenteellisesti n. 90%:sesti vettä?

Vierailija
Tarkkailija
Mistä sitten johtuu se, että 10 km:n syvyydestä (ilman painekammiota) pintaan nostetut eliöt (kalat, kalmarit yms. eliöt) räjähtävät kappaleiksi jo muutaman kilometrin noustuaan? Eivätkö ko. eliöt ole rakenteellisesti n. 90%:sesti vettä?

Niiden eläinten jolujen sisällä on niin kova paine, sama asia jos sinä menet tyhjiöön.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
jussipaita
Mutta kun ne sanovat, että vesileikkurissa vesikin todella puristuu jonkin verran. Siellä on kuulemma sylinterissä/pumpussa niin poskettoman kova paine, että vesikin "rikkoo fysiikan lakeja".

Puristuuhan se jo niissä paineissa. Ja nuo lainausmerkit ovat sikäli paikallaan, että vedellekin on kokeellisesti määritetty puristuvuus. (ja kimmokerroin)

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija
bosoni
jussipaita
Mutta kun ne sanovat, että vesileikkurissa vesikin todella puristuu jonkin verran. Siellä on kuulemma sylinterissä/pumpussa niin poskettoman kova paine, että vesikin "rikkoo fysiikan lakeja".



Puristuuhan se jo niissä paineissa. Ja nuo lainausmerkit ovat sikäli paikallaan, että vedellekin on kokeellisesti määritetty puristuvuus. (ja kimmokerroin)

Jeps, veden kimmomoduli on suunnilleen sadasosa teräksen vastaavasta, 2 GPa, eli 100 MPa paine (vastaa 10 km:n syvyyttä vedessä) tarkoittaa jo 5 %:n kokoonpuristumista.

Vierailija
AJT
bosoni
jussipaita
Mutta kun ne sanovat, että vesileikkurissa vesikin todella puristuu jonkin verran. Siellä on kuulemma sylinterissä/pumpussa niin poskettoman kova paine, että vesikin "rikkoo fysiikan lakeja".



Puristuuhan se jo niissä paineissa. Ja nuo lainausmerkit ovat sikäli paikallaan, että vedellekin on kokeellisesti määritetty puristuvuus. (ja kimmokerroin)



Jeps, veden kimmomoduli on suunnilleen sadasosa teräksen vastaavasta, 2 GPa, eli 100 MPa paine (vastaa 10 km:n syvyyttä vedessä) tarkoittaa jo 5 %:n kokoonpuristumista.

No eikös silloin jos kerran 5% puristuu niin pitäisi jotain siinä mehukattipullossa tapahtua? 1l*0,05=0,05l ... Toisinsanoen tuo vesi siis laajenee puoli desilitraa. Kaipa se sen kestää, mutta jos(kun) se puteli on aivan täynnä vettä normaalipaineessakin, niin eikös se puolenkin desin lisäys toisi jotain vuotoa jo? Emmä kyllä tiiä paljon tuo korkki kestää.

Eli siis teoriassa tuo voisi ainakin näkyä pullistumisena, mutta riippuu vähän pullon laadusta vuotaisiko.

Eli jos pullo on huono niin käytännössähän on se mahdollisuus, että pullo SAATTAISI alkaa vuotamaan.

Korjatkaa jos olen väärässä.

Vierailija

Jos vesi ei kerran puristu, paitsi kovassa paineessa, niin ei pieni pullonen sitä painetta kestä, jos puristettua vettä on siellä pullossa.

Vierailija

Kyllä PET muovista tehty mehukattipullo pullistuu hienosti sen 5% verran ilman että siihen syntyy mitään peruuttamatonta vauriota.

Kalat nyt räjähtelevät, kun niiden aineenvaihdunnassa kulkee kaasuja, kuten happea ja hiilidioksidia, sekä myös typpeä, ja kun kala nostetaan pintaan niin vereen ja kudoksiin liuenneet kaasut kiehuvat ulos ja paisuvat.

Mehukattipullollekkin voi tosin käydä näin.

Vierailija

Soitin juuri kotikaupunkini fysiikan laitokselle ja keskustelin erään fyysikon kanssa tästä aiheesta. Eli: Jos avonainen pullo viedään 10 km:n syvyyteen, (jossa vallitsee n. 1000 kp:n paine) pullolle ei vietäessä tapahdu kuinkaan, koska paine pullon ulko- ja sisäpuolella on yhtä suuri.

Mutta: Jos pullo suljetaan tiiviisti meren pohjalla, ja sen jälkeen se nostettaisiin pintaan, siinä olisi pinnalle tuotuna sisällään noin tuhannen ilmakehän paine (edellyttäen, että materiaali kestäisi sen).

Toisin sanoen esimerkiksi mehukatti-pullo räjähtäisi varmaankin jo sadan tai kahdensadan metrin noston jälkeen pohjalta ylöspäin. Samoin kävisi kaikkien muidenkin standardikäytössä olevien pullojen ja astioiden.

Vierailija

Ei räjähdä, koska sen sisällä olevan nesteen ei tarvitse laajeta kuin sen 5% että paine tipahtaa nollaan.

Mietippä vaikka terästankoa. Kun puristat sitä millimetrin verran kasaan, metallissa vaikuttava paine on jo valtava. Kun päästät sen vapaaksi, ei terästanko suinkaan venähdä metriä pitemmäksi ja riko viereistä seinää, vaan se kasvaa pituutta sen yhden millimetrin.

Siis, vaikka paine syvyydesä on valtava, ei pullo pintaan noustessa laajene kuin hieman ja paine pullon sisällä laajenemisen sallimana tippuu normaaliin.

Joustamaton lasipullo toki sälähtää kappaleiksi, mutta muovinen mehukattipullo korkeintaan hieman pullistelee - sillä oletuksella että syvyyden paineessa ei veteen ole liuennnut kaasuja, jotka pienemmässä paineessa laajenisivat vielä enemmän.

Fysiikanlaitoksen proffa ei ilmeisesti ole ymmärtänyt kysymystä, tai sitten ei ole ajatellut asiaa loppuun asti.

Uusimmat

Suosituimmat