Levegővel teli lefordított vödör a vízben, hány méter/km után biztos nem jön vissza a felszínre?
A következő képletet kreáltam rá két oldalnyi levezetés után:
H=4*m1*R*T1*(R*T1/(d^2*pi*Rho2*g)-1)/(H0*M1)
H - a szükséges mélység (m)
m1 - a gáz tömege (g)
R - univerzális gázállandó (J/[molK])
T1 - a gáz hőmérséklete (K)
d - a vödör átmérője (m)
Rho2 - a közeg sűrűsége (kg/m^3)
g - nehézségi gyorsulás (m/s^2)
H0 - a vödör magassága (m)
M1 - a gáz moláris tömege (g/mol)
A gázfázis paraméterei az ideális gáztörvény alapján lett figyelembe véve, a vödör pedig egy szimpla henger alakban.
Ha akkora lesz a nyomás, hogy a levegő (ami mondjuk már folyékony lesz) sűrűsége meghaladja a vizét.
vagy
Ha az összes levegő feloldódik a vízben.
Persze mindkét esetben feltesszük, hogy a fémmel a nyomás nem csinál semmit és nem is ereszt át.
1.: Környezeti hőmérséklet mégcsak közelében sem lehet a levegőt cseppfolyósítani, túlontúl alacsony a kritikus hőmérséklete a komponenseknek.
2.: Kicsit gondolkodtam még a képleten, a következőre jutottam:
H=n1*R*T1/(g*(m(v)+n1*M1)), ahol:
H - mélység (m)
n1 - a bezárt gáz anyagmennyisége (mol)
R - univerzális gázállandó (J/(molK)
T1 - a gáz hőmérséklete (K)
g - gravitációs állandó (m/s^2)
mv - vödör tömege (kg)
M1 - a gáz moláris tömege (kg/mol) (!!!)
Ami felettébb érdekes számomra, hogy nem szerepel benne a vödröt körülvevő közeg sűrűsége. Ha valaki szeretné bescannelem a levezetést is, én nem látom benne a hibát.
Dimenzióanalízis alapján helyes.
Wow! Köszi! Nem semmi képletet írtál le. :) Majd kiszámolom.
Gondolkoztatok már hasonló kérdésen?
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!