2010-03-07, 21:42
  #1
Medlem
moppepeters avatar
Hej alla FB'are.
Jag har fått en fysikuppgift som går ut på att jag ska förklara vad som händer med volymen och densiteten på en ballong som sänks ner 10m, 1000m och till sist 11000m under vattenytan. Låt säga att ballongen har en volym på 1m3.
Som ni kanske har förstått så behöver jag respons och gärna uträkningar på hur jag ska presentera mitt svar. Uppskattar all hjälp, men posta helst endast i tråden om ni har något vettigt att tillföra diskussionen!

MVH moppepeter
Citera
2010-03-07, 23:43
  #2
Medlem
evolutes avatar
Vid ytan är lufttrycket ca 1 atm och vi antar att temperaturen är 22 C (295 K). Trycket vid de givna djupen är ca 2 atm, 100 atm och 1090 atm. Temperaturerna är ca 22 C (295 K), 4 C (277 K) och lite under 4 C, säg 2 C (275 K). Volymen ändras inte så mycket så låt oss säga att den är 300 K hela tiden.

Vid det första djupet lär ideala gaslagen gälla så trycket gånger volymen är konstant. Det innebär alltså att volymen minskar med en faktor 2 och densiteten ökar med en faktor 2.

För de övriga djupen är det inte säkert att man kan använda ideala gaslagen. Tittar man på ett fasdiagram för kväve ser man ideala gaslagen gäller även vid 100 atm och 300 K så att i detta fall minskar volymen med en faktor 100 och densiteten ökar med en faktor 100. Vid det största djupet avviker dock värdena från ideala gaslagen och man finner en volym som minskat till ca 0.002-0.003 av den ursprungliga och densiteten har således ökat med en faktor 300-500 eller så. Detta är alltså för kväve, inte luft men ger ändå en fingervisning.

http://www.calctool.org/CALC/other/games/depth_press
http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Water/temp.html&edu=high
http://iopscience.iop.org.focus.lib.kth.se/0031-9120/7/4/010/?ejredirect=.iopscience
Citera
2010-03-08, 00:20
  #3
Medlem
moppepeters avatar
Citat:
Ursprungligen postat av evolute
Vid ytan är lufttrycket ca 1 atm och vi antar att temperaturen är 22 C (295 K). Trycket vid de givna djupen är ca 2 atm, 100 atm och 1090 atm. Temperaturerna är ca 22 C (295 K), 4 C (277 K) och lite under 4 C, säg 2 C (275 K). Volymen ändras inte så mycket så låt oss säga att den är 300 K hela tiden.

Vid det första djupet lär ideala gaslagen gälla så trycket gånger volymen är konstant. Det innebär alltså att volymen minskar med en faktor 2 och densiteten ökar med en faktor 2.

För de övriga djupen är det inte säkert att man kan använda ideala gaslagen. Tittar man på ett fasdiagram för kväve ser man ideala gaslagen gäller även vid 100 atm och 300 K så att i detta fall minskar volymen med en faktor 100 och densiteten ökar med en faktor 100. Vid det största djupet avviker dock värdena från ideala gaslagen och man finner en volym som minskat till ca 0.002-0.003 av den ursprungliga och densiteten har således ökat med en faktor 300-500 eller så. Detta är alltså för kväve, inte luft men ger ändå en fingervisning.

http://www.calctool.org/CALC/other/games/depth_press
http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Water/temp.html&edu=high
http://iopscience.iop.org.focus.lib.kth.se/0031-9120/7/4/010/?ejredirect=.iopscience

Tack så hemskt mycket för denna förklaring.
Vad jag söker är dock en lite hårfinare, men ändå simplare förklaring där det i siffertal och ord (helst med Pa som tryckenhet) ges en bild av vad som händer med ballongen volymmässigt och densitetsmässigt! Alltså, jag hade uppskattat extremt om du eller någon annan hade orkat ta sig kraften till att ställa upp en bra förklaring som jag sedan kan visa för min lärare och sjäv kunna försöka förklara lite om han frågar hur jag har tänkt osv (fast det är ju egentligen inte jag som tänkt ). Jag frågar bara på detta forumet för att jag vet att det finns många begåvade som säkert kan hjälpa mig om dom vill. Personligen faller fysik absolut inte mig i smaken men det är något jag måste göra för att få min högskolebehörighet.
PS. evolute, jag läste igenom din post ännu en gång innan jag skrev denna posten, och det är jävligt bra gjort, men jag hoppas du förstår vad jag ber om! DS.
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in