Fysik formel?

Hej PN,

Meget OT, men ved der sidder nogle kloge hoveder herinde. Jeg har brug for en formel som kan beregne følgende tænkt eksempel:

En lukket tank på 10 m3, som er fyldt med 5m3 væske.
Over væskeniveauet er der gas(CO2) og trykket(absolut) i tanken er 500mmWG(vandsøjle)

I bunden af tanken sidder der en dræn ventil.

Hvor meget væske kan jeg dræne inden trykket falder til nul?

På forhånd tak :)

God grindingsøndag

Trykket kan ikke falde til nul, det ville betyde tanken var komplet lufttom

Nu er jeg ikke ekspert til fysik, men hvorfor kan tanken ikke være absolut lufttom? Eller skal jeg spørge hvornår trykket falder til 1 mmWG?

Fordi det vil sige der ikke findes et eneste molekyle i hele tanken, og de ryger ikke alle sammen ud ved at åbne en ventil, ligevægten må indstille sig til 1 atm ~ 1 bar hvis det er trykket udenfor tanken

Ok men kan du hjælpe mig med udregningen eller evt en formel som kan beregne noget relation mellem tryk og volumen for gasser?

Eksemplet jeg giver er tænkt, da jeg ikke ville gøre det for kompliceret. Men hvis du forestiller dig et helt lukket system, hvor jeg pumper fra den ene tank til en anden og jeg selv kan bestemme hvor meget overtryk jeg vil have i tanken?

500mmWG

Mener du ikke mmHg som i millimeter kviksølv?

Trykket i tanken (CO2) afhænger af det tilgængelige volumen som givet ved den ideelle gaslov

PV = nRT

hvor
P = tryk
V = volumen af gassen
n = antal mol tilstede af gassen
R = gaskonstanten
T = temperatur

Eftersom dit volumen afhænger af hvor meget væske du har i beholderen burde det være ret let at udregne.

Nej jeg mener mm vandsøjle - men det er egentligt ligemeget hvilken enhed vi bruger.

Jeg kender desværre hverken antal mol, gaskonstanten men ved at temperaturen er konstant.

Har lige browset lidt idealgaslov og er kommet frem til "Boyles" lov som siger:

P*V = K (ved konstant temperatur)

P =tryk
V= volumen
K = tilfældig konstant


Kan jeg ikke bruge denne i mit eksempel?

5m3 * 500 = 2500

Naar jeg dræner 1m3 væske i min tank:

K/V= P - 2500/6 = 416,66

Naar jeg dræner 1m3 mere væske i min tank:

2500/7 = 357,14

osv. osv.

Jo det kan du sagtens bruge. Ved konstant temperatur ændrer højresiden af min ligning sig ikke og du kan derfor skrive:

P1*V1 = P2*V2

hvor
P1 = trykket før
V1 = volumen før
P2 = trykket efter
V2 = volumen efter

Dvs. for at finde dit tryk i kammeret som funktion af volumen (af gas) i tanken skriver du

P2 = P1*V1/V2

Her ser du, at hvis du udvider dit volumen (V2 > V1), så falder trykket, hvilket giver god fysisk mening.

Mange tak for hjælpen Razga. :)

Det var så lidt.

Husk dog på at alle disse formler er for ideelle tilfælde, så det kan ikke bruges direkte i en situation i den virkelige verden, da der er nogle flere faktorer der spiller ind.

Men det giver et nogenlunde billede af situationen :)

Hvis man skal regne mere præcist, så skal man vel også tage hensyn til, at co2 kan opløses i væsken. Når trykket falder i beholderen, vil lidt gas samtidig blive frigivet fra væsken.

Samtidigt så vil vandet også begynde at koge jo lavere trykket bliver, hvilket øger trykket i beholderen.

Så der er mange faktorer at tage hensyn til.