Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2021-08-08, 16:52
  #1
Medlem
Helium läcker ur ballonger fortare än luft eftersom heliumatomer är mindre än molekyler. Finns det även heliumläckage ur metalltuber och hur fort går det i så fall?
Citera
2021-08-08, 17:25
  #2
Medlem
triptykens avatar
Har inget vettigt om detta att säga egentligen men minns hur länge jag var tvungen att tjöta på min dåvarande chef att han inte bara kan pumpa in helium i stora ballonger utan att det bara försvinner.

Har sett nån demo på youtube om hur helium kan fly ur en massa olika behållare så litet fascinerad av detta med
Citera
2021-08-08, 17:51
  #3
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av triptyken
Har inget vettigt om detta att säga egentligen men minns hur länge jag var tvungen att tjöta på min dåvarande chef att han inte bara kan pumpa in helium i stora ballonger utan att det bara försvinner.

Har sett nån demo på youtube om hur helium kan fly ur en massa olika behållare så litet fascinerad av detta med
Länk vore bra.
Citera
2021-08-09, 14:27
  #4
Medlem
-taki-s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av suppruckare
Helium läcker ur ballonger fortare än luft eftersom heliumatomer är mindre än molekyler. Finns det även heliumläckage ur metalltuber och hur fort går det i så fall?

Jag tänkte att det här är väl enkelt att räkna på men det visade sig inte vara det.
Utmaningen är att hitta pålitliga data för diffusionshastighet och löslighet av helium i metaller.

Alla källor jag hittat menar att ståls löslighet för helium är ytterst låg och svår att mäta.
Hittade dock en rapport från -89 där man gjort en enkel uppskattning av just den aktuella frågeställningen,
https://www.osti.gov/servlets/purl/7171431
Nu avsåg de att räkna på rostfritt stål men som de approximerade som nickel för det vara bara för den metallen de hittade data.

I artikeln
"Diffusion and agglomeration of helium in stainless steel in the temperature range from RT to 600 °C", C.H. Zhang *, K.Q. Chen, Z.Y. Zhu.
hittade jag data för diffusionshastigheten för helium i rostfritt stål och den stämde bra överens med vad som uppgivits i den förstnämnda rapporten.

För lösligheten av helium i stål hittade jag ingen alternativ källa.

Kjell säljer en heliumtub,
https://www.kjell.com/se/produkter/h...-025-m3-p18031
med 27 bars tryck och måtten ger en tubarea på cirka 0,4 m².

Används metodiken i den förstnämnda rapporten för en tub med väggtjockleken 1 mm och för rumstemperatur, predikteras ett läckage av 10^-61 atomer per sekund
Ett år har ca 3·10^7 sekunder...

Jorden hinner väl gå under innan tuben är tom. Dessutom, under läckaget minskar ju trycket i tuben och då går processen än långsammare.

Jag gissar att ventilen läcker betydligt mer än vad diffusionen genom tubväggen bidrar med.
Citera
2021-08-09, 16:43
  #5
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av -taki-
Jag tänkte att det här är väl enkelt att räkna på men det visade sig inte vara det.
Utmaningen är att hitta pålitliga data för diffusionshastighet och löslighet av helium i metaller.

Alla källor jag hittat menar att ståls löslighet för helium är ytterst låg och svår att mäta.
Hittade dock en rapport från -89 där man gjort en enkel uppskattning av just den aktuella frågeställningen,
https://www.osti.gov/servlets/purl/7171431
Nu avsåg de att räkna på rostfritt stål men som de approximerade som nickel för det vara bara för den metallen de hittade data.

I artikeln
"Diffusion and agglomeration of helium in stainless steel in the temperature range from RT to 600 °C", C.H. Zhang *, K.Q. Chen, Z.Y. Zhu.
hittade jag data för diffusionshastigheten för helium i rostfritt stål och den stämde bra överens med vad som uppgivits i den förstnämnda rapporten.

För lösligheten av helium i stål hittade jag ingen alternativ källa.

Kjell säljer en heliumtub,
https://www.kjell.com/se/produkter/h...-025-m3-p18031
med 27 bars tryck och måtten ger en tubarea på cirka 0,4 m².

Används metodiken i den förstnämnda rapporten för en tub med väggtjockleken 1 mm och för rumstemperatur, predikteras ett läckage av 10^-61 atomer per sekund
Ett år har ca 3·10^7 sekunder...

Jorden hinner väl gå under innan tuben är tom. Dessutom, under läckaget minskar ju trycket i tuben och då går processen än långsammare.

Jag gissar att ventilen läcker betydligt mer än vad diffusionen genom tubväggen bidrar med.
Hur fort läcker ventilen?
Citera
2021-08-09, 20:09
  #6
Medlem
-taki-s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av suppruckare
Hur fort läcker ventilen?

Inte den blekaste aning men jag tycker den borde vara mindre tät än solitt stål. Så ock gängan mellan ventil och tub.
Citera
2021-08-10, 14:38
  #7
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av -taki-
Inte den blekaste aning men jag tycker den borde vara mindre tät än solitt stål. Så ock gängan mellan ventil och tub.
Beräkningar om olika sorters ventiler?
Citera
2021-08-10, 17:03
  #8
Medlem
-taki-s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av suppruckare
Beräkningar om olika sorters ventiler?

Förhållandena är nog alldeles för svåra för att beskrivas i fysikaliska termer.
Min gissning är att om det finns kunskap om ventilers/gängors täthet för en gastub är de erhållna genom erfarenhet.
Citera
2021-08-10, 17:04
  #9
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av -taki-
Förhållandena är nog alldeles för svåra för att beskrivas i fysikaliska termer.
Min gissning är att om det finns kunskap om ventilers/gängors täthet för en gastub är de erhållna genom erfarenhet.
Vilken tid tar det enligt erfarenhet att bli av med gasen i en heliumtub genom läckage?
Citera
2021-08-10, 17:44
  #10
Medlem
-taki-s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av suppruckare
Vilken tid tar det enligt erfarenhet att bli av med gasen i en heliumtub genom läckage?

https://www.flashback.org/sp76851801
Citera
2021-08-10, 18:22
  #11
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av -taki-
https://www.flashback.org/sp76851801
Det finns en möjlighet att någon annan än du kan svara.
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback