Natuurkunde.nl - drukverandering bij temperatuurverhoging

drukverandering bij temperatuurverhoging

anne-Marie stelde deze vraag op 14 juni 2006 om 16:13.

Geachte,

ik heb een vraag over een vraagstuk van stromingsleer dat ik moet kennen voor mijn examen maar slechts gedeeltelijk begrijp:

Een centrale verwarmingsinstallatie bevat 500l water bij 20°C. Op zolder staat een cilindervormig open expansievat met een diamter van 0,4m. Hoeveel stijgt het waterniveau in het expansievat als de watertemperatuur tot 90°C stijgt. Welke drukstijging zou er ontstaan zonder de aanwezigheid van het expansievat.

Ik heb dusvolgende gegevens:

Volume = 500l

temp: 20°C aanvankelijk stijgt naar 90°C

diameter: 0,4m

Gevraagd: stijging h? en stijging p?

Oplossing: stijging h begrijp ik en dit is 0,13335m gevonden uit delta V = Beta * V *dt = 0,016757 kubieke meter.

(Beta is kubieke uitzettingscoëfficient)

delta V/A= delta V/(O,2 kwadr * pi)= delta h

MAAR delta p moet gevonden worden uit:

delta V = -X (= gemiddelde compressiecoëfficiënt) * V0 * delta p

==> delta p : 72726949,3 Pa, Hoe vindt men deze??

Reacties

Druktoeneming op 14 juni 2006 om 22:12

Dag Anne-Marie,
Wat betreft de stijging van het waterniveau...
Met welke waarde van de kubieke uitzettingscoëfficiënt β rekent u?
In tabellenboeken vind ik β=0,00021/K bij 20 °C.
Daarmee zou de volumevergroting worden ΔV=β×V×ΔT=0,00021×0,500×(90-20)=0,00735 m³, met ΔV is de volumevergroting, V is het beginvolume en ΔT is de temperatuurstijging.
Gebruikt u misschien een andere waarde van β omdat de watertemperatuur beduidend hoger wordt dan 20 °C?

Wat betreft de druktoeneming...
Eerst laten we het volume van het water in gedachten toenemen door een (positieve) temperatuurstijging ΔT. Vervolgens brengen we een druk p aan zodat het volume van het water afneemt tot 500 liter (ΔV heeft een negatieve waarde). De benodigde druk is p=–κ×ΔV/V=–κ×(–β×V×ΔT)/V=κ×β×ΔT=κ×β×(90-20) met κ is de compressiemodulus van water.
Welke waarde van de compressiemodulus κ gebruikt u? Voor water vind ik κ=2,183 GPa.
Helpt dit?
Groeten, Jaap Koole

drukverandering bij temperatuurverhoging

Reacties

Plaats een reactie

Cookie-instellingen