Seuraa 
Viestejä4

Hei, tämä on ensimmäinen viestini tänne. Sain vinkkiä, että pistäisin tänne viestini koska foorumilla johon sen laitoin, niin kuulemma turha laittaa jostain syystä. Eli:

 

Painevesiydinreaktorissa vedenpaine on n. 150–160 bar, 315 astetta celsiusta. Joka riittää pyörittämään satojen megawattien ropelleita.

 

Nyt, miettikää pallo. Mikä on läpimitaltaan sanotaan 60 cm. Tehty terässeoksista joiden sulamispiste on yli 3000 astetta sanotaan nyt että Wolframista jollain karbideilla vahvistettu tai keraamisilla aineilla jotka ei mene lasiksi lämpötilassa, varsinkaan se sisin osa jonka kerron seuraavassa. Myöskään ei ole saumoja jotka pettäisivät.

Siellä pallon sisällä keskellä, on avoin pallomainen tila, jossa on 1 litra vettä tiiviisti. (Tuo tila on tiivis tässä esimerkissä, joten ei tarvitse huolehtia sen tiiviiksi saamisesta insinöörimielessä).

Nyt, tämä pallo kuumennetaan 1500 asteeseen. Esimerkiksi, pudottamalla masuuniin jonka lämpötila on, eh 1500 astetta tai ihan sama millä keinoin, pudottaa vaikka tulivuoreen mutta tässä esimerkissä vesi on 1500 asteista. Tässä tulee kysymys että kuinka nopeasti. No, tässä esimerkissä ei tarvitse huolehtia metallin syöpymisestä, mutta jos se haittaa niin sanotaan että 1ms:ssa lämpötila menee 1500 asteeseen celsiusta. Tai hitaasti nousee 10 sekunnissa mikä ero.

Veden paine/lämpötila funktio menee logaritmisesti, tämä on täysin arvaus mutta tuossa lämpötilassa luulen että se olisi kymmeniä tuhansia bareja. Joku poindexter voisi laskea asian.

Nyt pointti on. Kuinka suuri räjähdys siitä tulisi, kun paine nousee niin suureksi että tuo pallo räjähtää, ja kuinka lujaa. JOS se kestäisi tuollaisen paineen, niin jos tiedätte kaavan asian laskemiseen, tiedätte myös miten nostaa painetta niin ettei tuo enää kestä, ja lisäätte sitten siihen vedenpaineeseen sen. Koska en etsi tässä itselleni palloa mikä kestää, vaan että kuinka luja räjähdys tulisi.

Pointti tässä on se räjähdys. En ole terroristi, koska luulen että helpompaa on tehdä pommi kuin 60 senttinen teräspallo jossa litra vettä sisällä ja toimittaa se tulivuoren kanssa räjähdyspaikalle hehe.

 

 

Kommentit (13)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä31260
Spurderi
Nyt, miettikää pallo. Mikä on läpimitaltaan sanotaan 60 cm. Tehty terässeoksista joiden sulamispiste on yli 3000 astetta sanotaan nyt että Wolframista jollain karbideilla vahvistettu tai keraamisilla aineilla jotka ei mene lasiksi lämpötilassa, varsinkaan se sisin osa jonka kerron seuraavassa. Myöskään ei ole saumoja jotka pettäisivät.

Fyysikoilla on helpompi tapa kuvailla tuollainen pallo. "Oletetaan äärettömän jäykkä pallonkuori".

Veden paine/lämpötila funktio menee logaritmisesti, tämä on täysin arvaus mutta tuossa lämpötilassa luulen että se olisi kymmeniä tuhansia bareja.

Tuolle alueelle menevää faasidiagrammia ei ihan helposti löydä. [url=http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_phase_diagram.html]Tämän[/url] mukaan veden paine on 1000 kg/m³ tiheydessä ja 800 K lämpötilassa noin 9,5 kbar. Ei se sitten enää tuolla alueella kasva niin dramaattisesti. Luultavasti tuo muutama kymmentä kilobaaria on oikeaa suuruusluokkaa.

Tuo siis oletuksella, että se säiliö on jäykkä. Mikään todellinen materiaali ei ole jäykkää tuollaisessa paineessa ja todellisen säiliön sisätilavuus kasvaisi merkittävästi alentaen painetta.

Nyt pointti on. Kuinka suuri räjähdys siitä tulisi, kun paine nousee niin suureksi että tuo pallo räjähtää, ja kuinka lujaa.

Energia on paine kertaa tilavuus. Jos paine on 3 kbar, se tekee noin 3 MJ. Vertailun vuoksi: TNT:n räjähdysenergia on noin 4 MJ/kg ja useimpien louhintaräjähteiden samaa suuruusluokkaa. Tuo vastaisi siis "muutamaa dynamiittipötköä". Mojova paukku, mutta ei mitään dramaattista.

Pointti tässä on se räjähdys. En ole terroristi, koska luulen että helpompaa on tehdä pommi kuin 60 senttinen teräspallo jossa litra vettä sisällä ja toimittaa se tulivuoren kanssa räjähdyspaikalle hehe.

Jos satut kuitenkin olemaan räjähdyksillä leikkivä (henkinen) pikkupoika, pidä vesi ja tuli irti toisistaan. Höyryräjähdykset ovat erittäin ikäviä pienilläkin energioilla.

Spurderi
Seuraa 
Viestejä4

Hauskaa, joku päätti antaa kaksi thumbs down aloitusviestilleni. Mistäs täällä kuuluu oikein puhua että joku autisti ei anna miinuksia?

Sinulle joka vastasi, niin kieltäydyn uskomasta (itsekin et löytänyt "faasidiagrammia") että 1500 C asteessa vedenpaine olisi noin pieni. Väitän että 1500 C asteessa paine on kymmeniätuhansia bareja minimissään kuten sanoin. Kun kaava on logaritminen, mitä tarkoittaa " Ei se sitten enää tuolla alueella kasva niin dramaattisesti"?

SIksi laitoin tämän tänne, kun kuulin että täällä saan varmasti vastauksia, vielä ainakaan

en ole nähnyt ensimmäistäkään yhtälöä tai järkevää spekulointiiakaan asian ratkaisemiseen. Onko tämä sittenkin samanlainen mutu foorumi, vai onko täällä tapana ratkoa jotain jo ratkaistuja yhtälöitä laajasta suhteellisuusteoriasta? Vai oliko suhteellisuusteoriakin jo liian advanced moodi?

En leiki räjähdyksillä, esimerkkini on vaan mietintöä aiheuttava, koska en usko että kukaan on ikinä tehnyt tuollaista koetta.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Neutroni
Seuraa 
Viestejä31260
Spurderi
Hauskaa, joku päätti antaa kaksi thumbs down aloitusviestilleni. Mistäs täällä kuuluu oikein puhua että joku autisti ei anna miinuksia?

Salaliittoteoriat on hyvä valinta. Niitä miinustavat vain täysjärkiset.

Vakavasti: ainahan noita joku antaa. En käsitä miten joku voi suhtautua niihin vakavasti.

Sinulle joka vastasi, niin kieltäydyn uskomasta (itsekin et löytänyt "faasidiagrammia") että 1500 C asteessa vedenpaine olisi noin pieni. Väitän että 1500 C asteessa paine on kymmeniätuhansia bareja minimissään kuten sanoin. Kun kaava on logaritminen, mitä tarkoittaa " Ei se sitten enää tuolla alueella kasva niin dramaattisesti"?

Mitä ihmettä sekoilet? Arvelin, että painetta on kymmeniä kilobaareja. Se tarkoittaa kymmeniä tuhansia baareja.

Fysiikan alkeisopetuksessa käytetyillä kaavoilla on aina oma pätemisalueensa, mikä unohdetaan kertoa. Varsinkin eksponentiaaliset riippuvuudet pätevät yleensä varsin suppeilla parametrien arvoilla.

SIksi laitoin tämän tänne, kun kuulin että täällä saan varmasti vastauksia, vielä ainakaan

en ole nähnyt ensimmäistäkään yhtälöä tai järkevää spekulointiiakaan asian ratkaisemiseen. Onko tämä sittenkin samanlainen mutu foorumi, vai onko täällä tapana ratkoa jotain jo ratkaistuja yhtälöitä laajasta suhteellisuusteoriasta? Vai oliko suhteellisuusteoriakin jo liian advanced moodi?

Ei täällä ole tapana ratkoa yhtälöitä kuin poikkeustapauksessa. Tämä on viihteellinen keskustelupalsta. Veden ominaisuuksia niin korkeassa lämpötilassa ja paineessa, joita ei voi kokeellisesti mitata, on laskettu jonkun verran. Se liittyy kaasuplaneettojen rakenteen ja magneettikenttien ymmärtämiseen. Noin etevänä varmaan löydät artikkelit itse, jos ne ovat sattuneet menemään ohi silmien Naturea (en muista varmasti) selaillessa.

Kun kerran stressaat noista miinuksista, niin annan pienen vihjeen. Näin ylimielisellä esiintymisellä suorastaan kerjäät niitä. Tiedät kai, metsä vastaa niin kuin huudetaan.

En leiki räjähdyksillä, esimerkkini on vaan mietintöä aiheuttava, koska en usko että kukaan on ikinä tehnyt tuollaista koetta.

Juuei. Korkeapaineiset kokeet tehdään aivan toisilla menetelmillä kuin heittelemällä vedellä täytettyjä wolframipalloja magma-altaisiin. Eikä täällä ole tietääkseni kukaan mallintanutkaan korkean lämpötilan ja -paineen faaseja. Ihan mututuntumalla mennään. Voidaan toki viitata kovempaan kamaan, jos kauniisti pyydetään ja artikkeleja löytyy.

Spurderi
Seuraa 
Viestejä4

 "Arvelin, että painetta on kymmeniä kilobaareja. Se tarkoittaa kymmeniä tuhansia baareja."

Se oli minunkin arvioni. Mutta pointti oli että oikeasti se saattaa, näin teoreettisessa mielessä olla jopa miljoonia bar:eja. ELLEI joku kerro asiaa, miten happi- ja vetyatomit käyttäytyvät tuossa lämpötilassa, ainoa fakta on että se energia ei pääse sieltä minnekään jos ympäröivä metalli on 1500 asteista. 

 

"Fysiikan alkeisopetuksessa" -> "Varsinkin eksponentiaaliset riippuvuudet pätevät yleensä varsin suppeilla parametrien arvoilla.".

Ahaa vedit tähän hienosti alkeisopetuksen mukaan. Miksi sitten et ole keksinyt mitään järkevää sanottavaa paitsi jonkun taulukkoarvon "veden paine on 1000 kg/m³ tiheydessä ja 800 K lämpötilassa noin 9,5 kbar.".

Haluaisin tietää myös miten exponentiaaliset riippuvuudet pätevät suppeilla arvoilla atomitasolla, jos niille annetaan lisää ja lisää energiaa. Sinun mukaan jos atomeille annetaan energiaa niin jossain vaiheessa ne hidastuvat ottamaan sitä vastaan. 

"Korkeapaineiset kokeet tehdään aivan toisilla menetelmillä kuin heittelemällä vedellä täytettyjä wolframipalloja magma-altaisiin"

Olenko tässä puhunut mistään korkeapainekokeista? Miksi puhut noin alentuvasti? Voisit puhua, jos sulla olisi mitään älykästä sanottavaa asiaan, sitten minulla ei olisi ongelmaa siinä. Sensijaan keskityit vaan lässyttämään asian vierestä.

En minä tänne tullut aloittamaan riitoja, anteeksi jos vaikutin/vaikutan siltä. Mutta myöskään ei-faktoidiset vastaukset ei vakuuta minua.

JPI
Seuraa 
Viestejä26804
Spurderi

Olenko tässä puhunut mistään korkeapainekokeista? Miksi puhut noin alentuvasti? Voisit puhua, jos sulla olisi mitään älykästä sanottavaa asiaan, sitten minulla ei olisi ongelmaa siinä. Sensijaan keskityit vaan lässyttämään asian vierestä.

En minä tänne tullut aloittamaan riitoja, anteeksi jos vaikutin/vaikutan siltä. Mutta myöskään ei-faktoidiset vastaukset ei vakuuta minua.

Tässä taitaa nyt ollakysymys siitä, että sinä toivoit hirmu paukkua mutta Neutroni kertoi ihan asiallisesti ja fysiikkaan perustuen, että kyseessä on vain aikamoinen paukku. Ajattele itse: Kaikki paukun energia tuossa tulee veteen sitoutuneesta lämpöenergiasta ja veden ominaislämpö ei kasva lämpötilan funktiona haaveittesi mukaisesti. Jos sitten lämpötila nousee tarpeeksi, niin vesi hajoaa vedyksi ja hapeksi ja noiden kaasujen yhteinen ominaislämpö on pienempi kuin vedellä, mutta tuo ei tapahdu vielä 3000 asteessa. Niitä miljoonia baareja ei sitten lämpötilan noustessa tule koskaan ellei pallo ole kuviteltua (lähes) äärettömän jäykkää ainetta.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_capacity

3³+4³+5³=6³

Spurderi
Seuraa 
Viestejä4

" veden ominaislämpö ei kasva lämpötilan funktiona"

 

Mitä nyt taas hermanni? Vedenpaine kasvaa lämpötilan funktiona. Muutenkin, et taida tietää mitä ominais X tarkoittaa. Vaikka vesimolekyylit hajoaisivat atomeiksi, niillä on silti energia mitä niihin on annettu. 

 

"Niitä miljoonia baareja ei sitten lämpötilan noustessa tule koskaan ellei pallo ole kuviteltua (lähes) äärettömän jäykkää ainetta." 

Ei toki, koska jossain vaiheessa pallo räjähtää. Se oli se pointti, ja miljoonien barien paine vain teoriaa. -> kuinka lujaa se räjähtäisi ja paljon kestäisi on kysymys, JOS oletetaan että tässä esimerkissä että pallo on Wolframia (jonka ominaisuudet tiedetään), ja ei oteta huomioon paljon sen korroosio-ominausuudet laskee sen 10ms. aikana (laskemisen helpottamiseksi, ja sen estämiseksi että pitäisi etsiä joku parempi terässeos joka ei korroudu).

En muuten tainnut mainita, että putkipommin paine on n. 558 Bar. Varmasti laskettu jollain perus seinämänpaksuudella ja räjähteellä, netistä luin, mutta siitä saa kuvan, kuinka suuri paine kymmenientuhansien barien paine on

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1572

Taas näitä kysymyksiä, mitä fysiikan lakien mukaan tapahtuisi, jos jotkut fysiikan lait eivät olisi voimassa. Tarkoitan vain, että mistä tahansa reaalimateriaalista valmistettu pallo ryhtyisi myötämään ja lopulta murtumaan noissa lämpötiloissa jo lämpöjännitysten takia eikä merkittävää paineennousua pallossa voisi tapahtua.  Lähteestä https://books.google.fi/books?isbn=087170739X näet esimerkiksi wolframin käyttäytymisen hieman alemmissa lämpötiloissa.

Ajatuskokeena kysymyksesi on tietenkin pätevä, mutta miksi et itse etsisi vastausta netin lukuisien muiden fysiikkapalstojen annista?

Vanha jäärä

JPI
Seuraa 
Viestejä26804
Spurderi

" veden ominaislämpö ei kasva lämpötilan funktiona"

Mitä nyt taas hermanni? Vedenpaine kasvaa lämpötilan funktiona. Muutenkin, et taida tietää mitä ominais X tarkoittaa. Vaikka vesimolekyylit hajoaisivat atomeiksi, niillä on silti energia mitä niihin on annettu.

Sorry, luulin että tietäisit mitä ominaislämmöllä tarkoitetaan. Ominaislämpö EI ole lämpötila, vaan se lämpöenergia, joka kappaleessa/aineessa tietyssä lämpötilassa on per kilogramma per aste. Esim vedellä tuo ominaislämpö huoneen lämpötilassa on  4.2 kJ/kg/ºC.

3³+4³+5³=6³

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1572

Jäi vain kysymyksesi askarruttamaan, kun en ole koskaan selvitellyt veden käyttäytymistä tosi korkeissa lämpötiloissa. Korkeat paineet (300–800 MPa) matalimmissa lämpötiloissa ovat taas ennestään tuttuja ja niissäkin mm. väitteet veden kokoonpuristamattomuudesta jäävät omaan arvoonsa. Jotakin sentään löysin, mutta tässäkin lämpötilat jäävät vielä suhteellisen mataliksi, mutta jos oletetaan, että käyrät ovat jatkuvia eikä uusia ilmiöitä esiinny, niin jotain suuntia niistä sentään saa.

Vanha jäärä

Vierailija

Jotenkin ihmettelen mistä te noita miljoonia baareja saatte paineeksi. Kilobaarit vielä kuulostavat järkeviltä tuossa tilanteessa mutta megabaarit...

Litran tilavuus ja paine nostetaan megabaariin niin se vastaa n. 100 megajoulea veteen tehtyä työtä mikä taas moolia vettä kohti olisi n. 2 MJ eli n. 20 elektronivolttia per molekyyli. 

Toisaaalta 285 kJ/mol riittäisi hajottamaan vesimolekyylin lähtöaineikseen.

Lyde19
Seuraa 
Viestejä4282

No joo, jos ulkokuori on 1500 asteista metallia niin se on helposti muokkautuvassa tilassa. Sisällä paine ei pääse kovinkaan korkeaksi ennenkuin seinämä halkeaa. Varmaan vähän suurempi posaus kun saadaan aikaan 1,5l limupullolla ja hiilidioksilla. 

Vierailija

Kyllähän se oli tiedossa entisestään että H2O:lla on kaikkia jänniä ominaisuuksia.

Mutta ionitulon ja dielektrisyyden käyttäytymisen lisäksi kävi mielessä että tuo 4,2 joulea grammaa ja celsiusta kohti on oikeastaan aika suuri ominaislämpökapasiteetti.

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat