Kaasun paineita... miten?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Terve

Eli oma fysiikka ei riittänyt enää kun pitäisi laskea että jos nestettä x lämmitetään kiehumispisteeseen ja se kaasuuntuu niin millä saisi kaasun paineen laskettua?
Millaisella kaavalla tulisi lähteä eteenpäin?

-NRJ

Sivut

Kommentit (16)

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006

Tarttee tietää varmaan ainemäärä. Kaasuilla on sitten aina sama paine riippuen ainoastaan rakenneosasten määrästä eli montako moolia on sitä kaasua. Tilavuuden ja ainemäärän ja vissiin lämpötilan avulla sen paineen saa laskettua, en muista kyllä sitä kaavaa mutta se on jossain.

くそっ!

Vierailija
Ronron
Tarttee tietää varmaan ainemäärä. Kaasuilla on sitten aina sama paine riippuen ainoastaan rakenneosasten määrästä eli montako moolia on sitä kaasua. Tilavuuden ja ainemäärän ja vissiin lämpötilan avulla sen paineen saa laskettua, en muista kyllä sitä kaavaa mutta se on jossain.



Jaa niin se meni niin simppelisti...Lahjakkaasti jo unohtunut. No onneksi tuo taitaa maolista tai vastaavast löytyä.

Sitten vielä lisäkysymys... Jos putkessa on nestettä ja toinen
putken pää on suljettu ja toinen putken pää on suppilo supistuen 1/10 putken normaalipaksuudesta ja nestettä lämmitetään kiehumispisteeseen niin kasvaako se poistuvan kaasun paine 10 kertaiseksi? Vai riippuuko se vielä jostakin muusta?

-NRJ

Vierailija

http://fi.wikipedia.org/wiki/Ideaalikaasu

Kaasujen yleinen tilanyhtälö.

Kaasujen yleinen tilanyhtälö on yhtälö, joka asettaa riippuvuuden paineen, tilavuuden ja lämpötilan välille. Laki on johdettu yhdistämällä Boylen laki, Charlesin laki ja Gay-Lussacin laki.

Yhtälö on muotoa: pV = nRT

Mutta voidaan esittää myös muodossa:

p = paine ( pascal)
V = tilavuus ( m³ )
n = ainemäärä ( mol )
R = moolinen kaasuvakio
T = lämpötila ( K )

Eli tämän perusteella voidaan yhtälö myös esittää muodossa

(pV)/T = vakio

Ideaalikaasun tilanyhtälöstä siis pitäisi selvitä tämä paineen muutos lämpötilan muuttuessa eli kun lämpötila siis laskee tuon 27,3 astetta Kelviniä tai Celsiusta, niin renkaan paine laskee 10%:ia ja päinvastoin lämpötilan noustessa! Painemittari mittaa sen renkaan sisällä olevan paineen ja ulkoilmanpaine vaihtelee loppujen lopuksi yllättävän vähän eli se voidaan teoriassa jättää pois?! Jos halutaan "halkoa hiuksia" niin sitten pitää ottaa myös huomioon lämmön siirtyminen/muutokset renkaasta jne..

http://keskustelut.a-lehdet.fi/tuulilas ... 2i_check=1




http://cc.oulu.fi/~trantala/opetus/file ... ss1-62.pdf

http://www.fyslab.hut.fi/kurssit/Tfy-3. ... /tyo11.pdf

pice
Seuraa 
Viestejä95
Liittynyt16.6.2008
NRJ
Eli oma fysiikka ei riittänyt enää kun pitäisi laskea että jos nestettä x lämmitetään kiehumispisteeseen ja se kaasuuntuu niin millä saisi kaasun paineen laskettua?
Millaisella kaavalla tulisi lähteä eteenpäin?-NRJ

Lopputulos riippuu olosuhteista. Jos nestettä höyrystetään avonaisessa astiassa nesteen pinnan yläpuolella vallitsee sama paine kuin ympäröivässä ilmassa. Jos nestettä kuumennetaan suljetussa säiliössä, nestepinnan yläpuolella on nesteen lämpötilaa vastaava höyryn osapaine. Jos säiliössä on lisäksi muita inerttikaasuja tulee niiden aiheuttama osapaine edellisen päälle.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä10609
Liittynyt16.3.2005

Lainaus:
"Sitten vielä lisäkysymys... Jos putkessa on nestettä ja toinen
putken pää on suljettu ja toinen putken pää on suppilo supistuen 1/10 putken normaalipaksuudesta ja nestettä lämmitetään kiehumispisteeseen niin kasvaako se poistuvan kaasun paine 10 kertaiseksi? Vai riippuuko se vielä jostakin muusta?"

Tuskin kasvaa. Paine riippuu virtausvastuksesta kavennetussa osassa ja virtausnopeudesta. Jos suppilo on pelkkä kartio, niin veikkaan, että mitään mitattavaa paineennousua ei synny.

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.
Korant: Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Vierailija
o_turunen

Tuskin kasvaa. Paine riippuu virtausvastuksesta kavennetussa osassa ja virtausnopeudesta. Jos suppilo on pelkkä kartio, niin veikkaan, että mitään mitattavaa paineennousua ei synny.



Eli jos systeemi olisi suljettu ja kun systeemiin tuodaan energiaa lämmön muodossa niin paine periaatteessa kasvaa koska neste kaasuuntuu ja tilavuus suurenee täten... Nyt paineen kasvaessa olettaisin että jos vielä tuota reikää pienennetään putken läpimitasta niin sen reiän pienentämisen johdosta paine kasvaa? Tietenkin tuo vastus jonkun verran hillinnee tuota purkautuvan kaasun nopeutta mutta kuinka paljon...?

-NRJ

pice
Seuraa 
Viestejä95
Liittynyt16.6.2008
NRJ
Eli jos systeemi olisi suljettu ja kun systeemiin tuodaan energiaa lämmön muodossa niin paine periaatteessa kasvaa koska neste kaasuuntuu ja tilavuus suurenee täten... Nyt paineen kasvaessa olettaisin että jos vielä tuota reikää pienennetään putken läpimitasta niin sen reiän pienentämisen johdosta paine kasvaa? Tietenkin tuo vastus jonkun verran hillinnee tuota purkautuvan kaasun nopeutta mutta kuinka paljon...?

Siihen säiliöön voisi tulla maksimissaan nesteen lämpötilaa vastaavan höyrynpaineen suuruinen paine, jos höyrystyminen on voimakasta ja purkausaukko pieni. Esimerkiksi vesi 120 °C lämpötilassa tekisi max. 1 bar(g) ja 200 °C:ssa 15 bar(g) ylipainetta säiliöön. Todellinen paine on sitten tasapaino höyrystymisnopeuden ja aukon läpäisykyvyn (painehäviö vs. läpivirtaava massavirta) välillä. Aukon painehäviölle löytyy laskentakaavat useimmista termodynamiikan ja virtausopin oppikirjoista, ja nämä laskut ovat ihan standardijuttuja kokoonpuristuvien virtausten kanssa työskenteleville.

Vierailija
pice

Siihen säiliöön voisi tulla maksimissaan nesteen lämpötilaa vastaavan höyrynpaineen suuruinen paine, jos höyrystyminen on voimakasta ja purkausaukko pieni. Esimerkiksi vesi 120 °C lämpötilassa tekisi max. 1 bar(g) ja 200 °C:ssa 15 bar(g) ylipainetta säiliöön. Todellinen paine on sitten tasapaino höyrystymisnopeuden ja aukon läpäisykyvyn (painehäviö vs. läpivirtaava massavirta) välillä. Aukon painehäviölle löytyy laskentakaavat useimmista termodynamiikan ja virtausopin oppikirjoista, ja nämä laskut ovat ihan standardijuttuja kokoonpuristuvien virtausten kanssa työskenteleville.



Kiitokset loistavasta vastauksesta!
Eli esimerkiksi veden kohdalla tuo paine löytyy
http://fi.wikipedia.org/wiki/Vesih%C3%B ... yryn_paine
tuosta taulukosta? Vai olenko ihan väärässä?

Miten tuon saa laskettua muille nesteille?

-NRJ

o_turunen
Seuraa 
Viestejä10609
Liittynyt16.3.2005

Lainaus:
"Miten tuon saa laskettua muille nesteille?"

Ei tuota pysty laskemaan. Kyllä höyrynpaineet ovat mittaamalla saatua tietoa.

http://www.aip.org/avsguide/refguide/vapor.html

Tai sitten ehkä parempi
http://www.s-ohe.com/water.html

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.
Korant: Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Remonttimies
Seuraa 
Viestejä477
Liittynyt9.7.2008
NRJ
Sitten vielä lisäkysymys... Jos putkessa on nestettä ja toinen
putken pää on suljettu ja toinen putken pää on suppilo supistuen 1/10 putken normaalipaksuudesta ja nestettä lämmitetään kiehumispisteeseen niin kasvaako se poistuvan kaasun paine 10 kertaiseksi? Vai riippuuko se vielä jostakin muusta?



Kaasu aiheuttaa samanpaineen kauttaaltaan sitä rajoittavaan esteeseen. Muodolla ei ole merkitystä, joten suippoon osaan et saa 10 kertaista painetta.

Kannattaa olla todella varovainen moisen puuhastelun kanssa, koska 15 bar paineella jokaista 1 cm2 alaa kuormittaa 150 N voima. Suomeksi n. 15 kg kuorma ja jos lasi menee rikki, joka on jokseenkin varmaa, niin lasin palaset voivat aiheuttaa suurta damagea esim silmille. Suuremmilla paineilla leikittäessä myös kuulo alkaa olla vaarassa. Lisäksi painesäiliöiden lujuudet heikkenevät kuumennettaessa, joten mythbusters painekanuunoita ei kannata lähtee tehtaileen.

Vierailija
Remonttimies

Kaasu aiheuttaa samanpaineen kauttaaltaan sitä rajoittavaan esteeseen. Muodolla ei ole merkitystä, joten suippoon osaan et saa 10 kertaista painetta.

Kannattaa olla todella varovainen moisen puuhastelun kanssa, koska 15 bar paineella jokaista 1 cm2 alaa kuormittaa 150 N voima. Suomeksi n. 15 kg kuorma ja jos lasi menee rikki, joka on jokseenkin varmaa, niin lasin palaset voivat aiheuttaa suurta damagea esim silmille. Suuremmilla paineilla leikittäessä myös kuulo alkaa olla vaarassa. Lisäksi painesäiliöiden lujuudet heikkenevät kuumennettaessa, joten mythbusters painekanuunoita ei kannata lähtee tehtaileen.




Juu en ainakaan vielä ole mitään lähdössä rakentamaan.. Ideointi asteella vasta tällä hetkellä.
Mutta sitä lähinnä ajattelin kuten pari viestiä aikaisemminkin lähettäjä toteaa että kun nestettä höyrystyy paine lisääntyy ja kuitenkin paine pyrkii aina tasautumaan.. niin kyllä tuon pitäisi jonkun verran painetta nostaa. vaikka nyt ei tosiaan ihan 10x mutta kuitenkin kyllä sen paineen pitäisi nousta kunnes tasapainotilaan päästään...

Muuten mikä lasi? (:

Kysytään nyt vielä tuosta suunnittelemastani kokonaisuudesta että kun otetaan laitos x josta hukkalämpöä tulee määrä z ja otetaan suljettu systeemi jossa nesteenä ainetta joka höyrystyy ~30c tienoilla ja isketään sinne aikaisemmin kuvattuja putkia joissa neste sijaitsee ja sitten putkien ympärille pyörimään 90C vettä ja tuosta muodostuvalla paineella pyöritetään generaattoria...
Tai hukkalämmön tilalle/lisäksi aurinkolämpö tms.

Missä kohtaa homma kusee vai toimisiko?

-NRJ

pice
Seuraa 
Viestejä95
Liittynyt16.6.2008
NRJ
Kiitokset loistavasta vastauksesta!
Eli esimerkiksi veden kohdalla tuo paine löytyy
http://fi.wikipedia.org/wiki/Vesih%C3%B ... yryn_paine
tuosta taulukosta? Vai olenko ihan väärässä?

Miten tuon saa laskettua muille nesteille?


Kyllä tuo linkki esittää juuri veden höyrynpainetta lämpötilan funktiona.
Yleisesti höyrynpaineen laskemisessa eri nesteille sovelletaan yleensä ns. Antoinen kaavaa (Antoine equation), joka on kaikille nesteille samaa muotoa, ainoastaan kaavan kertoimet muuttuvat. Kertoimia eri nesteille löytyy taulukoituna alan kirjallisuudesta.

Vierailija
pice

Kyllä tuo linkki esittää juuri veden höyrynpainetta lämpötilan funktiona.
Yleisesti höyrynpaineen laskemisessa eri nesteille sovelletaan yleensä ns. Antoinen kaavaa (Antoine equation), joka on kaikille nesteille samaa muotoa, ainoastaan kaavan kertoimet muuttuvat. Kertoimia eri nesteille löytyy taulukoituna alan kirjallisuudesta.

Hienoa, kiitokset tuosta! Auttoi mahtavasti eteenpäin. Meneekin hetki kun tutustuu tuohon.

-NRJ

Vierailija
NRJ

Kysytään nyt vielä tuosta suunnittelemastani kokonaisuudesta että kun otetaan laitos x josta hukkalämpöä tulee määrä z ja otetaan suljettu systeemi jossa nesteenä ainetta joka höyrystyy ~30c tienoilla ja isketään sinne aikaisemmin kuvattuja putkia joissa neste sijaitsee ja sitten putkien ympärille pyörimään 90C vettä ja tuosta muodostuvalla paineella pyöritetään generaattoria...
Tai hukkalämmön tilalle/lisäksi aurinkolämpö tms.

Missä kohtaa homma kusee vai toimisiko?

-NRJ





Kukaan?

-NRJ

pice
Seuraa 
Viestejä95
Liittynyt16.6.2008
NRJ
NRJ

Kysytään nyt vielä tuosta suunnittelemastani kokonaisuudesta että kun otetaan laitos x josta hukkalämpöä tulee määrä z ja otetaan suljettu systeemi jossa nesteenä ainetta joka höyrystyy ~30c tienoilla ja isketään sinne aikaisemmin kuvattuja putkia joissa neste sijaitsee ja sitten putkien ympärille pyörimään 90C vettä ja tuosta muodostuvalla paineella pyöritetään generaattoria...
Tai hukkalämmön tilalle/lisäksi aurinkolämpö tms.

Missä kohtaa homma kusee vai toimisiko?

-NRJ


Kyllä tuollaisia laitoksia on jonkin verran olemassakin. Tietoa prosessista löytyy netistä hakusanoilla "organic rankine cycle". Näissä systeemeissä on väliaineena jokin orgaaninen neste, jonka kiehumispiste höyrystimellä on reilusti alle 100 °C. Hyötysuhde näillä prosesseilla on aika heikko, jotain 10 - 20 % lämmöstä saadaan sähköksi tyypillisesti.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat