Voisiko joku auttaa? En saa millään oikeaa vastausta.
"Laitesukelluskurssilla opettaja ottaa veteen mukaan tyhjän vesipullon demonstroidakseen oppilailleen veden aiheuttamaa painetta. Veden pinnan yläpuolella vallitsee normaali ilmanpaine ja lämpötila on 27 celsius astetta. Kun sukeltajat laskeutuvat veden alle, opettaja pitää pulloa suuaukko alaspäin siten, että ilma ei pääse karkaamaan pullosta. He pysähtyvät sellaiselle syvyydelle, että pullon sisätilavuudesta 56% on vettä.Kuinka syvällä he ovat kun veden tiheys on kolmen numeron tarkkuudella 1000 kg/m3, jos oletetaan
a) lämpötila on sama veden alla kuin pinnalla
b) lämpötila laskee 0,75 celsiusatetta/metri"
"Laitesukelluskurssilla opettaja ottaa veteen mukaan tyhjän vesipullon demonstroidakseen oppilailleen veden aiheuttamaa painetta. Veden pinnan yläpuolella vallitsee normaali ilmanpaine ja lämpötila on 27 celsius astetta. Kun sukeltajat laskeutuvat veden alle, opettaja pitää pulloa suuaukko alaspäin siten, että ilma ei pääse karkaamaan pullosta. He pysähtyvät sellaiselle syvyydelle, että pullon sisätilavuudesta 56% on vettä.Kuinka syvällä he ovat kun veden tiheys on kolmen numeron tarkkuudella 1000 kg/m3, jos oletetaan
a) lämpötila on sama veden alla kuin pinnalla
b) lämpötila laskee 0,75 celsiusatetta/metri"
Vastaukset 31
Vanhimmat
No mutta !
Ideaalikaasun tilanyhtälö kertoo että PV/T on vakio tietylle moolimäärälle ja kun sekä P että T muuttuvat suhteessa veden syvyyteen, niin tämähän on pelkkä laskutehtävä.
Miten tuon moolimäärän saa laskettua?
Voitko sitten laskea meille muille oikeat vastaukset, kun lukuja on tllut välillä 1,27 - 13,1 metriä?
Pelkkä laskutehtävä.
otetaan yhden moolin pullo
Paine alussa =p1= 1bar
Paine lopussa =p2
Tilavuus alussa =V1
Tilavuus lopussa = V2
V2/V1 =0,44
Boyle n laki: p1V1 =p2V2 => V2/V1 = p1/p2 = 0,44=>p2= 1/0,44 bar= 2,27 bar
Ovat siis syvyydellä 1,27 m??
2.27 bar = 1 bar (roo*g*h), tästä h
baarikohtaan:
1 bar*V/27=p*(44/100)V/(27-0.75h) , p=1 bar (roo*g*h), näistä h
Pakko varmaankin laskea lämpötilaa Kelvineinä, eli 27=27 273=300 K. Ja tuo 1 bar on laskuun sopivana yksikkonä noin 101300 N/m^2
Eipä nyt sotketa.
Lämpötila on kuonollisesti aina absoluuttisina asteina (K), mutta baari (bar) on 10⁶ dyne/cm², eli 100 kPa, normaali ilmanpaine (atm) on eri juttu.
Aikuisten oikeasti baari (bar) on paikka, jossa voi nostaa jalkansa tangolle ja tuulettaa muniaan. Dyne kannattaa jättää kotiin pilaamasta hauskaa iltaa niin että normaali ilmanpaine säilyy.
Taitaa olla itsekeskeistä porukkaa.
Sukeltaessa joutuu todellakin olemaan itsekeskeinen, kun ei voi juurikaan kommunikoida toisten kanssa.
Minä olen nähnyt elokuvan italialaisista sukeltajista jotka kommunikoivat käsiä heiluttamalla aivan yhtä sujuvasti kuin suomalaiset huutamalla kaljakuppilassa.
p1++x++V1+/+T1+=+p2+x++V2+/+T2
56+%+on+vettä+ja+siten+ilmaa+44+%.
a)+Lämpötila+on+sama.+
Paine+säiliössä+kasvaa+ja+tilavuus+pienenee.+Sijoitetaan+luvut+kaavaan:+1+x+1+=+p2+x+0,44,+jolloin+p2+=+2,27.
10+metriä+vesipatsasta+aiheuttaa+1+barin+(SI-yksiköissä+100+kPa)+paineen+nousun.+Paine+hieman+yli+kaksinkertaistuu+lähtötilanteeseen+verrattuna,+joten+pullo+on+tuotu+vedessä+10+-+20+metrin+välille,+ja+tarkemmin+12,27+metrin+syvyydelle+eli+vastaus+on+12+metrin+syvyys.
b)+Lämpötila+laskee+0,75+C/m.+Sijoitetaan+kaavaan
1+x+1+/+300+=+p2+x+0,44+/+T2
P2+=+T2+x+1/300+:+0,44+=+2,27
T2+=+300+-+(0,75+astetta+x+1+metriä+vesipatsasta)
2,27+=(300+-+(0,75+x+X+metriä))+x+(1/300):0,44
2,27/(1/300)+x+0,44+=+299,64+=+300+-+(0,75+x+X+metriä)
0,75+x+X+metriä+=+299,64+-+300
X+=+0,48+metriä
Vastaus+on+12,5+metrin+syvyys.
Mielestäni laskun pitäisi mennä näin.
a:
Paine täytyy nousta 1/0,44 , josta veden paine 1.013(1/0.44-1) = 1.29 bar, ja kun 10,2 m vastaa 1 bar, syvyys on 13.15 m.
b:
jos lämpötila laskee 12.7 m matkalla 9.5 astetta, veden painetta tarvittaisi 290.5/300 edellisestä, eli syvyys olisi 12.7 m.
Mitä ne oikeat vastaukset sitten ovat ? Tässä on nyt monelaisia vastauksia, ja minä sain a) 13,1 m ja b) 12.4 m
Voisiko joku, jolla on mafyn matskut, ilmoittaa, mitkä ovat oikeat vastaukset?
Tuossa nyt on ainakin minun laskuni.
https://aijaa.com/8i2nzE
aeija
Ensimmäisessä vastauksessa oli kaava, johon tarvitsee vain sijoittaa annetut arvot ja naputella laskimeen ja vähentää ilmanpaineen osuus.
Oikeat vastaukset on edellä tuossa linkissä
https://aijaa.com/8i2nzE
a = 13.1 m
b =12.4 m.
Ensimmäisessä vastauksessa oli kaava, johon tarvitsee vain sijoittaa annetut arvot ja naputella laskimeen ja vähentää ilmanpaineen osuus.
Oikeat vastaukset on edellä tuossa linkissä
https://aijaa.com/8i2nzE
a = 13.1 m
b =12.4 m.
Mitkä olivat oikeat vastaukset?
Oletetaan NTP
paine on 1 atm = 101 325 Pa, joka vastaa 10,3 metriä vesipatsasta (mvp)
lämpötila on 27 °C = 300,15 K
Kohta a, jossa
lämpötila pysyy muuttumattomana:
p2 = p1 * V1 / V2
V2 = 0,44 * V1
Sijoitetaan
p2 = p1 * V1/(0,44 * V1) = p1/0,44 = 2,2727 * p1
Veden aiheuttama hydrostaattinen paine
p = hρg, missä
h = veden syvyys
ρ = veden tiheys
g = vakio 9,81
Sijoitetaan
h = p/ρg = 2,2727 * p1/1,000 * 9,81 = 0,232 * p1
p1 = 10,3 metriä vesipatsasta
Kokonaispaine on ilmanpaine hydrostaattinen vedenpaine = 1,232 * 10,3 mvp = 12,69 metriä, joka pyöristyy parhaiten 12,7 metrin syvyyteen.
Kohta b, jossa
lämpötila laskee 0,75 C/m vettä.
p1 * V1 / T1 = p2 * V2 / T2
Oletus: siirrytään hyvin nopeasti valittuun syvyyteen, jolloin ilman lämpötila pysyy muuttumattomana. Tämän jälkeen ilma jäähtyy sukellussyvyyden lämpötilaan. Kun ilma jäähtyy, tilavuus pullossa kasvaa ja pakko siirtyä ylöspäin - tilavuus pidetään muuttumattomana.
p1 / T1 = p2 / T2, josta
p2 = p1 * T2 / T1
p1 = 12,69 mVp
T1 = 300,15 K
T2 = T1 - (p1 * 0,75)
Sijoitetaan
p2 = 12,69 * (300,15 - (12,69 * 0,75)) / 300,15 = 12,69 * 0,968 = 12,29
Tämä pyöristyy parhaiten 12,3 metrin syvyyteen.
// Voisiko joku, jolla on mafyn matskut, ilmoittaa, mitkä ovat oikeat vastaukset? //
// Oikeat vastaukset on edellä tuossa linkissä
https://aijaa.com/8i2nzE
a = 13.1 m
b =12.4 m. //
Pyydettiin nimenomaan oikeita vastauksia.
https://docs.bluerobotics.com/calc/pressure-depth/
Nettilaskurin mukaan oikea vastaus ainakin a-kohtaan on 12,7 metriä, ja sellainenkin on täällä annettu.
Tuon nettilaskurin mukaan syvyydellä 12.7 m paine on 124 580 Pa.
Siihen lisää 1013250 Pa, tulee 225 905 Pa
Nyt pitäisi päteä: 101325*V=225905*0.44V , ei päde, tuosta nimittäin tulee 99398 Pa
Syvyydellä 13.142 m laskuri näyttää 128 920 Pa
Siihen lisää 101325 Pa, tulee 230 245 Pa
Nyt pitäisi päteä 101325*V=230245*0.44V, tuosta tulee 101 308 Pa. On se paaljon lähempänä
Korjataan toista riviä: Siihen lisää ilmanpaine 101325 Pa, tulee 225 905 Pa
Nettilaskuri+antaa+tuloksen+niille+arvoille,+mitä+sinne+syötetään,+yhtään+enempää+se+ei+osaa.
a:
Normaali+ilmanpaine+on+1.013+bar++(bar+=100+kPa),+kun+se+puristetaan+0.44+%+tilaan,+se+vaatii+paineen++1.013/0.44+=2.302+bar.
Ilmanpaineen+osuus+vähennettynä+vesipatsaan+paineen+on+oltava+1.289+bar,+=+1000*g*h++josta+h+=+13.15+m.
b:
Jos+puristetun+ilman+lämpötila+laskee+0.75+ast/m,+niin+lämpötila+putoaisi+(12.4+m)+9.3+astetta,+jolloin+puristavaa+painetta+tarvittaisi+vähemmän+lämpotilojen+suhteessa,+jpten+paineiden+ero+on++dP+=2.302+bar*+(1-290.7/300)+=+0.071+bar,+joka+vastaa+0.73+m+vesiparsasta,+eli+sen+verran+vähemmän+syvyyttä,+joka+tarkoittaa+että+13.15-+0.73+=+12.4+m.
Näissä+laskuissa+jo+g++on+likiarvo,+joten+kolmas+numero+tuloksissa+ei+ole+auna+tarkka,+mutta+jos+se+poikkeaa+parillakin+yksiköllä,+jossain+on+ilmeisesti+virhe,+tai+sitten+jossain+yllä+olevassa+on+vikaa.
Tarkistakaa+ja+kommentoikaa.
Ps.
Edellisessä+'pitkässä+versiossa'+on+käytetty+paineen+yjsikköä+atm+ja+yhtälöstä+P=+pgh+syntyvää+Pa+yksiköitä+samanarvoisina,+joka+johtaa+jo+ensimmäisessä+thtälössä+väärään+tulokseen.
"Nettilaskuri+antaa+tuloksen+niille+arvoille,+mitä+sinne+syötetään,+yhtään+enempää+se+ei+osaa."
Syötetään+laskuriin+laskemasi+lukema+13,15+m,+jolloin+saadaan+129+kPa.+Tähän+lisätään+normaali+ilmanpaine,+joka+on+101,3+kPa,+päädymme+lukemaan+230,3+kPa.
230,3+:+101,3+=+2,273,+ja+siitä+päädytään+44+%+tilavuuteen.+Tuo+on+siis+sama+lukema+kuin+annetussa+tehtävässä.+
Voisiko+AP+antaa+oikean+tuloksen?
Ps. Tuo 13 m (pyöristystarkkuus?) lienee siis kaiken järjen mukaan oikein a tehtävään.
Joo, oiotaan lisää virheitä. :D
Edellä olevassa viestissä " Mielestäni laskun pitäisi mennä näin. " on alku oikein, mutta b kohdan lämpötilamuutos olisi pitänyt laskea koko paineen suhteen, eikä vain vesipatsaan osalta, jolloin sekin johtaisi tulokseen 12.4 m.
ai lääkiksessä pitää olla matemaatikko
ilmankos perusasiat ovat niin pahasti hukassa
Ei sentään.
Tämä tehtävä on termodynamiikan alkeistehtävä, johon matematiikan osaamiseen riittää kerto- ja yhteenlaskutaito.