Renkaan tilavuuden laskeminen

Outo juttu. Miten renkaan massa muuttuu jos paine sen sisällä muuttuu? Liittynee johonkin kvanttiufologiaan?

Oleta, että ilman tiheys on suoraan verrannollinen paineeseen.

Hesalaiset vaihtaa näemmä renkaitaan taas. Niissä on kuule kompressoreissa ihan bar mittarit, niin ei tarvitse laskea ilmanpaineita, ja renkaan kyljessä on usein painettu suositus paineet.

Kuuluu fysiikan puolelle. Mutta sovella pV=nRt. Moolimäärän n saat massasta, kun oletat molekyylipainon typen ja hapen perusteella.

(p-p0)*V=(m1-m0)/M*R*T

Paine-ero on tuo annettu 7,2 bar=7,2*100 000 N/m^2
Massaero on tuo annettu 0,52 kg
M= 0,029 kg/mol
R= 8,3 Nm/(K*mol)
T= 283 K

Laskemalla V on noin 60 litraa,. Pulla-auto

Kuinka paljon rengas pullistui, eli mikä oli tilavuuden muutos?

(p - p0) = 720000 Pa
__________________________________________________
Normaali ilmanpaine = 100 000 Pa ?
(p - 100 000) = 720 000 Pa
p = 820 000 Pa

Ja sait täytetyn renkaan tilavuuden 60 dm^3:
___________________________________________________
7,2/8,2* 60 dm ^3 = 52,68 dm^3
=> Eli noin 7,3 dm^3 ?
____________________________________________________

Joo, niin oletettiin, V:tä ei muuteta,, mutta "pullistuma" tulee silti verrattuna pelkällä tavallisella ilmanpaineella verrattuun kohteeseen? Aiemmin täytetty rengas ja ylipaineella täytetty on samassa tilavuudessa? 820000 Pa - 720000 Pa kohteessa tilavuus pysyy samana, mutta ei jos verrataan täyttämättömään renkaaseen? No, itsekin mietin juuri tuota, että halutiinko tietää, tavallisella ilmanpaineella verrattu tyhjä rengas verrattuna tuohon täyetttyyn renkaaseen...

(p-p0)*V=(m1-m0)/M*R*T

Paine-ero on tuo annettu 7,2 bar=7,2*100 000 N/m^2
Jos lasketaankin verrattuna 1 barin paineeseen?

Massa lisääntyy tällöin enemmän kuin 520 g?

m1 = m0 0,520 kg

(820 000 - 720 000) = 100 000 [Pa]

Massaero on tuo annettu 0,52 kg
M= 0,029 kg/mol
R= 8,3 Nm/(K*mol)
T= 283 K

(Alussa täyttämättömä ilmanpaine nolla, verrattuna ympäristöön, mutta sillä oli eri tilavuus?)

(820 000 - 0)*(V0 - Vilma) = ((m0 m1)/M)*R*T
(58,5 dm^3 - Vilma) = (0,520 kg/0.029)*8,3 * 283

V0 = 58, 3 dm^3

Vilma = 0.0514 m^3
Vilma = 7,14 dm^3

Kyseessä on "semaattinen ongelma"; miten pitäisi tulkita tuo pullistuma?
Verrattuna kuoressaan ilmanpaneeseen täytettyyn, jolloin tilavuus on sama, vaiko siihen, mikä oli rengas kuoressaan tyhjänä?

Mikä oli se vakiotilavuus? Prosessin aikana ilmanpaineesta 720 000 Pascalilla suurempaa tilavuuteen täytetty, ja 820 000 Pa, on ero siihen tyhjyydestään 7,14 dm^3 tilavuudella pullistueeseen...
Eli kappaleella oli tyhjänäkin tilavuus:-D Mutta ilmalla täytettynä sillä oli sama tilavuus kuin täytenä...

Anteeksi jos olen väärässä, mutta tokkopa tätä täytyy tän enempää tutkia...

No, tuleeko sama tilavuus, jos verrataan tyhjää ilmalla täytettyyn?
p*V = n*R*T
Massa on tällöin kysymysmerkki!Ja tilavuus muuttuu?
Paine muutuu nollasta ilmanpaineeksi?

(p0 - p1) = 100000 Pa - 0 Pa...
(V0 - V1) = 7,14 dm^3
100 000 * 0,00714 = (Milma - Mtyhjä)/0,029 * 8,3 * 283

Tilavuuden muutos on tyhjiöstä... 7,14 litraa...

Renkaan paino ilmalla täytettynä... Ja ilmakehän paineessa...
=> Milma - Mtyhjä = 0,0088kg
Mtyhjä = 0 kg
Mtäysi = 8,8 gramaa?

Mikä sen ilmalla täytetyn tiheys nyt on? (Lisätilavuus on 7,14 dm^3)

Milma(1 barissa, ja 10 Celsiuksessa) = 0,0088 kg / 0.00714 = 1,2 kg/m^3 mikä on oikea vastaus?
Taulukkokirjani ainakin tuon arvon hyväksyy!

Tosin siinä lämpötila oli siinä merenpinnan tasolla 15 Celsiusta, mutta koska se lasketaan Kelvineinä, se ei aiheuta kuitenkaan 1,5 kertaista muutosta tuohon tehtävän 10 celsiukseen verrratuna...
(283 Kelvinä = 10 Celsiusta ja 288 Kelviniä on 15 Celsiusta)

Vaikka sanotaan, että "kaikki on suhteellista", ne eikö lämmön Kelvin-asteikko ole tästä poikkeus? Sitähän verrataan "absoluuttiseen nollapisteeseen", 0 K = -273,15 Celsiusta?
Vai muuttuuko absoluuttinen pakkanenkin isommaksi, jos jossakin avaruudessa on suurempi tyhjä tilavuus massojen läheisyydessä? Ja sitä sitäpaitsi määrietään kiinteillä kaasuilla vasta, eli tyhjiöllä itsellään sitä ei määritetä - vielä... Massattomuus on kylmempää kuin massallisuus...

Ketju osoittaa, että tehtävän määrittelyssä on syytä olla tarkkana.

Nykyaikainen sisärenkaaton auton rengas on kutakuinkin normitilavuudessa ja ilmaa täynnä, vaikka ylipainetta ei vielä olekaan.

Vanha sisärengas saattoi olla littanana laatikossa liki nollatilavuudessa ja vailla ilmaa ennen paineistamista. Toisaalta ulkorenkaan sisällä ollessa tilanne on kutakuinkin sama kuin sisärenkaattoman tapauksessa. Sisä- ja ulkorenkaan välitilan ilma poistuu ulos paineistettaessa, mutta sisärenkaaseen tarvitaan vastaava määrä ylimääräistä ilmaa. Tämä ei kuitenkaan näy painon muutoksena.

Luontainen oletus on, että V säilyy ja alkutilassa rengas on normaalipaineista ilmaa täynnä.