Kaasupullossa on 20,0 litraa heliumkaasua, jonka paine on 200,0 baaria. Säiliön lämpötila on 21,0 °C. Heliumilla täytetyn ilmapallon tilavuus on 14 l ja paine 1,04 baaria.
Kuinka monta ilmapalloa pullon heliumilla voidaan täyttää?
Vastaus on 270, mutta miten sen voi laskea?
Kuinka monta ilmapalloa pullon heliumilla voidaan täyttää?
Vastaus on 270, mutta miten sen voi laskea?
Vastaukset 10
Vanhimmat
Laksin Heliumin ainemäärän ja tiheyden, mutta auttaako ne yhtään?
Ainemäärä säiliössä on 160 mol ja tiheys on 33 Kg/m^3.
Pystyykö joku auttamaan tässä?
Paine kertaa tilavuus on (vakiolämpötilassa) vakio: P1*V1 = P2*V2, vain V2 on tuntematon.
Elämän_koulula kokeilemalla pääsin vähän sinne päin:
20*200 = 4000l
14*1.04 = 14.56l
4000/14.56 = 274.73 palloa?
Mitähän tuo lämpötila tuossa tekee? Kun paineistettua kaasua vapautetaan pienempään paineeseen, syntyy lämpötilan laskua, mutta kuinka paljon? Riippu varmaan ympäristön ominaislämpökapasiteetista, joka on tuntematon?
20*200=4000 litraako? miten litra kertaa bar = litraa?
Niin eli arvasin että litran kokoiseen säiliöön mahtuisi 200l kaasua jos se on puristettu 200bar paineella. Mutta jos kyseessä taas olisi neste niin eihän neste painu kasaan ollenkaan enkä tosiaan tiedä meneekö kaikki kaasut samalla kaavalla.
Ei ole omaa alaa joten parempi odottaa että palstan tohtorit ja professorit heräilee vastailemaan...
Laskuesimerkit on tarkoitus laskea ihan ideaalikaasun kaavoilla. Yhtä kevyttä kaasua sisältävän pöntön käyttäytyminen on lähellä ideaalikaasua.
Jos haluat matemaattisen tarkan vastauksen kysy APH:lta :D Hän tietää paremmin kuin yliopiston alaa opettavat professorit.
Entäs jos aloittajalla olisi ollut butaania? Menee jo pienessä paineessa nesteeksi ja sen jälkeen paineen lisääminen tuskin enää kasvattaa "kaasun" määrää? Ei mitään tietoa paljonko määrällisesti on nestelitrassa joka vapautetaan ilmakehän paineeseen.
Noin se kai on tarkoitettu harjoitukseksi vakiolämpötilassa, paitsi laskustasi puuttuu alle 1.04 bar paineinen säiliöön jäävä kaasumäärä, joka pienentää pallomäärää 1.4 kappaleella.
Lämpötila lienee mahdolliseen samaan tehtävään kuuluvaan jatkokysymykseen kuuluva.
"paitsi laskustasi puuttuu alle 1.04 bar paineinen säiliöön jäävä kaasumäärä, joka pienentää pallomäärää 1.4 kappaleella."
Tuo oli hyvä huomio. Itse olisin mennyt vipuun.
Tässä vain oletetaan, että kaasun lämpötila ennen ilmapallojen täyttämistä ja ilmapallojen täyttämisen jälkeen on sama (nyt 21 astetta). Laskuissa voidaan siis olettaa, että lämpötila on vakio, jolloin voidaan käyttää kaavaa P1*V1 = P2*V2. Käytännössä kaasun lämpötila muuttuu prosessin aikana, mutta lopputilanteessa (koska oletetaan, että prosessi tapahtuu ns. lämpökylvyssä) kaasun lämpötila on sama kuin ennen prosessia, siis 21 astetta. Termofysiikassa on kahdenlaisia prosesseja: sellaisia, jotka riippuvat (integroimis)tiestä ja sellaisia, jotka riippuvat vain alku ja lopputilasta, mutta ei siitä, miten ko. tilaan on välivaiheiden kautta päädytty (matemaattisesti ilmaistuna: mikä on integroimistie). Tässä esimerkissä on kyse jälkimmäisestä tapauksesta.