Chování vzduchu při extrémním tlaku

Od: Datum: 26.11.13 20:05 odpovědí: 4 změna: 27.11.13 00:27

Představme si situaci - batyskaf klesá do Mariánského příkopu a za sebou vleče balon naplněný vzduchem. Ten se s přibývajícím tlakem samozřejmě bude smršťovat a hustota vzduchu uvnitř bude stoupat. na hladině bude 1m3 vážit 1,29kg, v 10m 2,58kg atd.

Zhruba v hloubce 7,5km přesáhne hmotnost 1m3 vzduchu v balonu hodnotu 1100kg, čímž překoná hmotnost 1m3 okolní vody (počítám se stlačitelností vody v této hloubce cca 10%). Od této chvíle tedy bude bublina vzduchu, namísto aby stoupala, klesat ke dnu. Je na této úvaze něco špatně?


Seznam odpovědí:
 
moment čekejte prosím, probíhá přenos dat...
Zobrazení struktury odpovědí v otázce
Skrytí struktury odpovědí v otázce
Zobrazení struktury odpovědí v otázce

 

Odpovědi na otázku:
Datum: 26.11.13 20:32
avatar

Hmotnost vzduchu v bublině je konstantní, bude se měnit jen objem. Nicméně se změnou objemu se bude zvyšovat i měrná hmotnost, která by teoreticky mohla přesáhnout měrnou hmotnost vody. Ale nestane se tak. Proč? Protože při tlaku nějakých 25 MPa (což odpovídá cca 2500m hloubky) vzduch zkapalní a dál se už nestlačuje, protože kapaliny jsou v podstatě nestlačitelné.

Ohodnoceno: 4x
 
Od:
Datum: 26.11.13 22:34

Vzhledem k tomu, že kritická teplota plynů, z nichž se vzduch skládá, je hluboko pod bodem mrazu (vzduch bez CO2 má kritickou teplotu _141 °C), nemůže sebevětším tlakem dojít k jeho zkapalněni.

Ohodnoceno: 0x
 
Od: hm®
Datum: 26.11.13 20:47
avatar

Moc pěkná otázka! *palec*

Trošku jsem pohledal po internetu. Asi předpokládáš, že plyny jsou dokonale stlačitelné. Nejsou. Takže ten balón se bude smršťovat pořád pomaleji a růst hustoty uvnitř bude také zpomalovat. Dál bych si tipnul, že se ledacos postupně vysráží (třeba voda) a tím se budou také poměry uvnitř balónu měnit. No a nakonec možná (no, zdá se, že by mohl) plyn zkapalní, jak píše jethro, a bude hotovo.

Ohodnoceno: 1x
 
Od: axus®
Datum: 27.11.13 00:27
avatar

Vzduch samozrejme nezkapalni. Jak uz psal x, jeho teplota bude vyssi, nez je kriticka teplota vzduchu. Tedy zkapalnet nemuze.

Kdyby tomu bylo jinak, pak by nam vzduch kapalnech v kazde druhe technicke aplikaci, kde se pouzivaji vysokotlaka vzduchova zarizeni.

Ta teplota vzduchu dokonce bude enormne vysoka.

-

Ale k odpovedi. Ano, ve chvili, kdy presahnes hloubku, kde se vyrovnaji merne hustoty balonu a vody, balon se bude dal sam potapet. Jednoduse je jeho hustota vetsi nez je hustota okolni vody.

Tedy i jeho hmotnost je vetsi nez hmotnost vody balonem vytlacena. A ten rozdil ve hmotnostech ho potahne dolu.

-

Neni k tomu potreba ani Mariansky prikop. Staci rybnik, balonek a zavazi. Do urcite hloubky (podle tize zavazi, klidne i jenom jeden metr) bude mit balonek snahu vyplavat a po prekonani urcite hloubky ho zavazi stahne. Jednoduse proto, ze se zmensil jeho objem (zvetsila se merna hmotnost, chces-li).

Ohodnoceno: 1x
 

 

 

Přihlásit se k odběru odpovědí z této otázky:

Neneseme odpovědnost za správnost informací a za škodu vzniklou jejich využitím. Jednotlivé odpovědi vyjadřují názory jejich autorů a nemusí se shodovat s názorem provozovatele poradny Poradte.cz

 
Copyright © 2004-2016 Poradna Poradte.cz. Všechna práva na poradně Poradte.cz vyhrazena.