Tyhjiö

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Otetaan litran teräslieriö, halkaisija 100 mm . Ylä ja alapuolelle tehdään putkilähdöt. Täytetään säiliö puoliksi vedellä, imetätään ilma konpressorilla pois ylimmästä putkilähdöstä niin, että muodostuu ilmatyhjiö säiliöön. Seuraavaksi pumpataan vesi pois alimmasta putkilähdöstä.

Kysymys kuuluu: kuluttaako pumppu saman verran energiaa ensimmäistä desilitraa vettä pummpatessaan säiliöstä kuin viimeistä vesidesilitraa pumpatessaankin ?

Sivut

Kommentit (21)

Vierailija

Vesi valuu alaspäin itsestäänkin. Aluksi veden paine on suurempi, koska vettä on enemmän painumassa alaspäin, joten pumppaustehoksi riittää vähempi.

Kun kaikki vesi halutaan pois, niin lopussa tyhjiön ala on suurempi, joten loppua kohden pitää myös pumpun tehon olla suurempi. Tai pumppaa samalla teholla, mutta loppua kohden vähemmän.

Jorma
Seuraa 
Viestejä2350
Liittynyt27.12.2008
VPeltonen
Otetaan litran teräslieriö, halkaisija 100 mm . Ylä ja alapuolelle tehdään putkilähdöt. Täytetään säiliö puoliksi vedellä, imetätään ilma konpressorilla pois ylimmästä putkilähdöstä niin, että muodostuu ilmatyhjiö säiliöön. Seuraavaksi pumpataan vesi pois alimmasta putkilähdöstä.

Kysymys kuuluu: kuluttaako pumppu saman verran energiaa ensimmäistä desilitraa vettä pummpatessaan säiliöstä kuin viimeistä vesidesilitraa pumpatessaankin ?


Tyhjiötä sinne ei saa millään, veden höyrynpaine jo aiheuttaa sen. Jos lämpötila pysyy vakiona, en näe mitään syytä, miksi viimeinen desi vaatisi enemmän tehoa.

Vierailija
Jorma
VPeltonen
Otetaan litran teräslieriö, halkaisija 100 mm . Ylä ja alapuolelle tehdään putkilähdöt. Täytetään säiliö puoliksi vedellä, imetätään ilma konpressorilla pois ylimmästä putkilähdöstä niin, että muodostuu ilmatyhjiö säiliöön. Seuraavaksi pumpataan vesi pois alimmasta putkilähdöstä.

Kysymys kuuluu: kuluttaako pumppu saman verran energiaa ensimmäistä desilitraa vettä pummpatessaan säiliöstä kuin viimeistä vesidesilitraa pumpatessaankin ?


Tyhjiötä sinne ei saa millään, veden höyrynpaine jo aiheuttaa sen. Jos lämpötila pysyy vakiona, en näe mitään syytä, miksi viimeinen desi vaatisi enemmän tehoa.



Siis riittääkö säiliössä ilmaa loputtomasti pumpata ulospäin jos veden päällä olevaa ilmaa ei voi pumpata tyhjiöksi ?

ykskivi
Seuraa 
Viestejä1950
Liittynyt27.3.2006

Tässä on ilmeisesti tarkoitus verrata tilanteeseen, jossa tyhjiön tilalla on kaasua (esim. ilmaa). Tällöinhän pumpun pitää voittaa vain ilmakehän paine - säiliössä oleva alipaine. Koska lopussa tilavuus on suurempi ja kaasumäärä sama, niin lopussa säiliössä oleva alipaine on suurempi ja tällöin pumppu tarvitsisi suuremman tehon.

Mutta kuten tähän on jo vastattu, jos kyse on täydellisestä tyhjiöstä ja paine 0, niin säiliön alipaine on sama sekä alussa että lopussa, eli tämän perusteella sama teho tarvitaan alussa ja lopussa.

Pientä eroa tulee kuitenkin siitä, että vesipatsas on lopussa matalampi, jolloin hydrostaattinen paine on pienempi (jos näin ei olisi, elohopeailmanpainemittarikaan ei toimisi).

To refuse a hearing to an opinion, because one is sure that it is false, is to assume that one's own certainty is the same thing as absolute certainty. All silencing of discussion is an assumption of infallibility. - John Stuart Mill -

Heksu
Seuraa 
Viestejä5463
Liittynyt16.3.2005

Kannattaa muistaa, miksis siihen tyhjiön pumppaamiseen ylipäänsä tarvitaan jotain voimaa. Sehän johtuu siintä, kun säiliön ulkopuolella oleva ilma pyrkii pontevasti täyttämään syntyvän paine-eron (~1kg/cm^2 voimalla). Toisin kuin voisi äkkiseltään kuvitella, ei se tyhjiö mitään ime. Jos koe toistettaisiin avaruuden tyhjiössä, vesi tulisi käsittääkseni säiliöstä ihan ilman mitään pumppaamisiakin - peräti samalla kiehuen.

Vierailija
ykskivi
Tässä on ilmeisesti tarkoitus verrata tilanteeseen, jossa tyhjiön tilalla on kaasua (esim. ilmaa). Tällöinhän pumpun pitää voittaa vain ilmakehän paine - säiliössä oleva alipaine. Koska lopussa tilavuus on suurempi ja kaasumäärä sama, niin lopussa säiliössä oleva alipaine on suurempi ja tällöin pumppu tarvitsisi suuremman tehon.

Mutta kuten tähän on jo vastattu, jos kyse on täydellisestä tyhjiöstä ja paine 0, niin säiliön alipaine on sama sekä alussa että lopussa, eli tämän perusteella sama teho tarvitaan alussa ja lopussa.

Pientä eroa tulee kuitenkin siitä, että vesipatsas on lopussa matalampi, jolloin hydrostaattinen paine on pienempi (jos näin ei olisi, elohopeailmanpainemittarikaan ei toimisi).





Siis toisinsanoen täydellisen tyhjiön ilmanpaine on nolla jonka alle ei voi päästä, ei voi siis olla miinus merkkistä ilmanpainetta ?
Pystytäänkös tuo täydellinen tyhjiö nykyään saavuttamaan ?

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009
VPeltonen
Pystytäänkös tuo täydellinen tyhjiö nykyään saavuttamaan ?

Kohtuullisen lähelle ainakin päästään:
author="<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum#Pumping_and_ambient_air_pressure">Wikipedia</a>" kirjoitti:
The lowest pressures currently achievable in laboratory are about 10−13 torr (13 pPa).[36] However, pressures as low as 5×10−17
Torr (6.7 fPa) have been indirectly measured in a 4 K cryogenic vacuum system.[3] This corresponds to ≈100 particles/cm3.

Jorma
Seuraa 
Viestejä2350
Liittynyt27.12.2008
VPeltonen
Jorma
VPeltonen
Otetaan litran teräslieriö, halkaisija 100 mm . Ylä ja alapuolelle tehdään putkilähdöt. Täytetään säiliö puoliksi vedellä, imetätään ilma konpressorilla pois ylimmästä putkilähdöstä niin, että muodostuu ilmatyhjiö säiliöön. Seuraavaksi pumpataan vesi pois alimmasta putkilähdöstä.

Kysymys kuuluu: kuluttaako pumppu saman verran energiaa ensimmäistä desilitraa vettä pummpatessaan säiliöstä kuin viimeistä vesidesilitraa pumpatessaankin ?


Tyhjiötä sinne ei saa millään, veden höyrynpaine jo aiheuttaa sen. Jos lämpötila pysyy vakiona, en näe mitään syytä, miksi viimeinen desi vaatisi enemmän tehoa.



Siis riittääkö säiliössä ilmaa loputtomasti pumpata ulospäin jos veden päällä olevaa ilmaa ei voi pumpata tyhjiöksi ?

Ei siellä ilmaa riitä loputtomasti, mutta vesihöyryä riittää. Käytännössä vesi höyrystyy (kiehuu) kun paine on kyllin pieni, se laskee veden lämpötilaa ja se puolestaan vaikuttaa vaikuttavaan höyrynpaineeseen, joka puolestaan vaikuttaa tarvittavaan energiaan.

Vesihöyryäkään ei tietysti riitä enempää kuin siellä on vettä, mutta silloin ollaan jo ihan toisessa tilanteessa.

Vierailija
petsku
VPeltonen
Pystytäänkös tuo täydellinen tyhjiö nykyään saavuttamaan ?

Kohtuullisen lähelle ainakin päästään:
author="<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum#Pumping_and_ambient_air_pressure">Wikipedia</a>" kirjoitti:
The lowest pressures currently achievable in laboratory are about 10−13 torr (13 pPa).[36] However, pressures as low as 5×10−17
Torr (6.7 fPa) have been indirectly measured in a 4 K cryogenic vacuum system.[3] This corresponds to ≈100 particles/cm3.



No voisikos tuon täydellisen tyhjiön käydä hakemassa ulkoavaruudesta tiviillä kannellisella säiliöllä ?

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Liittynyt30.4.2005
VPeltonen
petsku
VPeltonen
Pystytäänkös tuo täydellinen tyhjiö nykyään saavuttamaan ?

Kohtuullisen lähelle ainakin päästään:
author="<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum#Pumping_and_ambient_air_pressure">Wikipedia</a>" kirjoitti:
The lowest pressures currently achievable in laboratory are about 10−13 torr (13 pPa).[36] However, pressures as low as 5×10−17
Torr (6.7 fPa) have been indirectly measured in a 4 K cryogenic vacuum system.[3] This corresponds to ≈100 particles/cm3.



No voisikos tuon täydellisen tyhjiön käydä hakemassa ulkoavaruudesta tiviillä kannellisella säiliöllä ?
Voi. Kokeile.

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009
VPeltonen
No voisikos tuon täydellisen tyhjiön käydä hakemassa ulkoavaruudesta tiviillä kannellisella säiliöllä ?

Ulkoavaruuskaan ei ole täydellinen tyhjiö, vaikkakin kai paljon parempi, kuin mihin ihminen yltää.
Tietysti tarpeeksi pieneen astiaan voisi kai riittävän hyvällä todennäköisyydellä saada avaruudesta täydellisen tyhjiön talteen. Säiliömateriaaliin lienee kuitenkin ilmakehässä liuennut jokin määrä kaasua, joka sitten verkkaisesti ulos diffuntoituessaan pian pilaa tuon täydellisen tyhjiön.

Astronomy
Seuraa 
Viestejä3976
Liittynyt12.6.2007
VPeltonen

No voisikos tuon täydellisen tyhjiön käydä hakemassa ulkoavaruudesta tiviillä kannellisella säiliöllä ?

Ilmeisesti tarkoitat "tyhjiöllä" tilaa, missä ei ole atomeita? Säteilyä löytyy kaikista "tyhjiöistä", mutta tämä voitaneen unohtaa tässä?

"The universe is a big place, perhaps the biggest".
"Those of you who believe in telekinetics, raise my hand".
Kurt Vonnegut
"Voihan fusk." Minä

Vierailija
Astronomy
VPeltonen

No voisikos tuon täydellisen tyhjiön käydä hakemassa ulkoavaruudesta tiviillä kannellisella säiliöllä ?

Ilmeisesti tarkoitat "tyhjiöllä" tilaa, missä ei ole atomeita? Säteilyä löytyy kaikista "tyhjiöistä", mutta tämä voitaneen unohtaa tässä?



Juu säteilyähän on jokapuolella jota ei voi välttää, tyhjiöllä olen tässä tarkoittanut tilaa joka kompressosilla tai muulla keinoin imetään mahdollisimman tyhjäksi siihen nolla paineeseen.

Vierailija
Tyhjiötä sinne ei saa millään, veden höyrynpaine jo aiheuttaa sen. Jos lämpötila pysyy vakiona, en näe mitään syytä, miksi viimeinen desi vaatisi enemmän tehoa.



Siis riittääkö säiliössä ilmaa loputtomasti pumpata ulospäin jos veden päällä olevaa ilmaa ei voi pumpata tyhjiöksi ?[/quote]
Ei siellä ilmaa riitä loputtomasti, mutta vesihöyryä riittää. Käytännössä vesi höyrystyy (kiehuu) kun paine on kyllin pieni, se laskee veden lämpötilaa ja se puolestaan vaikuttaa vaikuttavaan höyrynpaineeseen, joka puolestaan vaikuttaa tarvittavaan energiaan.

Vesihöyryäkään ei tietysti riitä enempää kuin siellä on vettä, mutta silloin ollaan jo ihan toisessa tilanteessa.[/quote]


Joopa tuon veden tilalla oli tarvinut esimerkissä olla jotain muuta vaikka elohopeaa se kai ei kiehu alipaineessa ainakaan lämpömittareissa.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat