Velocita fuoriuscita di un gas?
Ragazzi sapresti dirmi come si calcola la velocita' di fuoriuscita di un gas????
Facciamo due esempi:
1) ho 2 contenitori, contenitore A (pieno di Elio) a 2 atm. Contenitore B (pieno di aria) a 1 atm.
Come si calcola la velocita' di fuoriuscita dell'elio da A a B ??
2) e se i due contenitori hanno la stessa pressione???
P.S: spero che voi riusciate a farmi capire se esiste una formula da applicare....
Grazie mille
Facciamo due esempi:
1) ho 2 contenitori, contenitore A (pieno di Elio) a 2 atm. Contenitore B (pieno di aria) a 1 atm.
Come si calcola la velocita' di fuoriuscita dell'elio da A a B ??
2) e se i due contenitori hanno la stessa pressione???
P.S: spero che voi riusciate a farmi capire se esiste una formula da applicare....
Grazie mille
Risposte
Per ora l'unica cosa che sono riuscito a trovare è questa pagina che calcola la densità dell'aria umida a partire da $T$ , $P$ e $"RH"$
http://www.brisbanehotairballooning.com ... nsity.html
sarebbe il penultimo form e le formule per calcolarla sono queste:
$"Psat"= 6.0178*(10^(((7.5*T)-2048.25)/(T-35.85)))$
$"Pv"= ("RH"/100)*"Psat"$
$"Pd"=("P"-"Pv")/(287.058*T)$
$"Pv2"="Pv"/(461.495*T)$
$"Density"=("Pd"+"Pv")*100$
inutile dire che queste formule le ho estrapolate dal codice sorgente di quella pagina e che quindi ignoro quasi completamente il senso
Però mi chiedevo se attraverso queste formule potessi ricavarmi il peso molecolare dell'aria umida. Il problema è che comunque il valore della densità dell'aria umida non è comunque molto attendibile perché non è calcolata con la formula di Van der Waals.... insomma non ci sono i valori delle costanti $a$ e $b$ che per l'aria sarebbero:
$a= 0.1358$;
$b= 3.64^-5$;
e pe non parlare del fatto che mancherebbero anche le costanti per il vapor acqueo no ?
EDIT:
Per comprendere del tutto quelle formule dovrei capire cosa sono $"Psat"$ e $"Pv"$.
Comunque mi pare di aver capito che con $"Pd"$ si trova la densità dell'aria (ma non so secca, umida..boh)...
quindi quello che ho potuto fare (ma non so se sia giusto) è stato calcolarmi la densità di $"Pv"$ con Van der Waals mediante il metodo iterativo illustrato da @Faussone.
Poi ho provato a fare altrettanto con $"Pv2"$ (che calcola la densità non so di cosa.. molto probabilmente del vapor acqueo), ma mi esce un valore molto strano...
$"Pv2"= 0.00170 "kg"/m^3$
con il metodo iterativo Rho Van der waals:
$"Pv2"= 1.52283 "kg"/m^3$
non so se è giusto.....
a intuito (ormai è l'unica cosa alla quale mi posso appellare) mi sembra di dire che solo quanto fatto con $"Pd"$ sia giusto....
http://www.brisbanehotairballooning.com ... nsity.html
sarebbe il penultimo form e le formule per calcolarla sono queste:
$"Psat"= 6.0178*(10^(((7.5*T)-2048.25)/(T-35.85)))$
$"Pv"= ("RH"/100)*"Psat"$
$"Pd"=("P"-"Pv")/(287.058*T)$
$"Pv2"="Pv"/(461.495*T)$
$"Density"=("Pd"+"Pv")*100$
inutile dire che queste formule le ho estrapolate dal codice sorgente di quella pagina e che quindi ignoro quasi completamente il senso
Però mi chiedevo se attraverso queste formule potessi ricavarmi il peso molecolare dell'aria umida. Il problema è che comunque il valore della densità dell'aria umida non è comunque molto attendibile perché non è calcolata con la formula di Van der Waals.... insomma non ci sono i valori delle costanti $a$ e $b$ che per l'aria sarebbero:
$a= 0.1358$;
$b= 3.64^-5$;
e pe non parlare del fatto che mancherebbero anche le costanti per il vapor acqueo no ?
EDIT:
Per comprendere del tutto quelle formule dovrei capire cosa sono $"Psat"$ e $"Pv"$.
Comunque mi pare di aver capito che con $"Pd"$ si trova la densità dell'aria (ma non so secca, umida..boh)...
quindi quello che ho potuto fare (ma non so se sia giusto) è stato calcolarmi la densità di $"Pv"$ con Van der Waals mediante il metodo iterativo illustrato da @Faussone.
Poi ho provato a fare altrettanto con $"Pv2"$ (che calcola la densità non so di cosa.. molto probabilmente del vapor acqueo), ma mi esce un valore molto strano...
$"Pv2"= 0.00170 "kg"/m^3$
con il metodo iterativo Rho Van der waals:
$"Pv2"= 1.52283 "kg"/m^3$
non so se è giusto.....
a intuito (ormai è l'unica cosa alla quale mi posso appellare) mi sembra di dire che solo quanto fatto con $"Pd"$ sia giusto....
Ti avevo avvertito di tener presente che avresti dovuto calcolare la densità anche dell'aria 
Perdonami, ma contrariamente a quello che si dovrebbe fare di norma quando si risponde a qualcuno, non ho molta voglia di vedere quel link e di cercare di capire i tuoi dubbi posti sopra, preferisco direttamente dirti come farei io.
L'aria secca è una miscela quindi per calcolarne la densità devi conoscere la sua composizione, per i fini pratici puoi considerare che l'aria secca sia composta per il 78% in moli di $N_2$, e per il 21% di $O_2$ e 1% di $Ar$.
Per calcolarne la densità puoi prima calcolare la densità di ognuno di quei gas indipendentemente, considerando le loro pressioni parziali
$p_{O_2}=0.21*p_{"atm"}$
$p_{N_2}=0.78*p_{"atm"}$
$p_{"Ar"}=0.01*p_{"atm"}$
(con la legge dei gas perfetti o con Van Der Waals o da tabelle) e poi sommare le singole densità.
Riguardo all'umidità, devi considerare che la pressione parziale del vapor d'acqua $p_{"vapore"}$ è pari alla pressione di saturazione del vapor d'acqua alla temperatura considerata moltiplicata per l'umidità relativa (la pressione di saturazione del vapor d'acqua in funzione della temperatura la trovi facilmente da tabelle, o da formule che interpolano i dati sperimentali).
Pertanto per calcolare la densità dell'aria umida puoi considerare la pressione parziale del vapor d'acqua, e quindi calcolarne la densità al solito con la legge dei gas perfetti o con Van Der Waals o da tabelle, e considerare la pressione parziale dell'aria ($p_"atm"-p_"vapore"$) calcolarne la densità come visto sopra, (chiaramente a questo punto la pressione atmosferica nelle formule sopra va sostituita con $p_"atm"-p_"vapore"$) e poi sommarle.
Perdonami, ma contrariamente a quello che si dovrebbe fare di norma quando si risponde a qualcuno, non ho molta voglia di vedere quel link e di cercare di capire i tuoi dubbi posti sopra, preferisco direttamente dirti come farei io.
L'aria secca è una miscela quindi per calcolarne la densità devi conoscere la sua composizione, per i fini pratici puoi considerare che l'aria secca sia composta per il 78% in moli di $N_2$, e per il 21% di $O_2$ e 1% di $Ar$.
Per calcolarne la densità puoi prima calcolare la densità di ognuno di quei gas indipendentemente, considerando le loro pressioni parziali
$p_{O_2}=0.21*p_{"atm"}$
$p_{N_2}=0.78*p_{"atm"}$
$p_{"Ar"}=0.01*p_{"atm"}$
(con la legge dei gas perfetti o con Van Der Waals o da tabelle) e poi sommare le singole densità.
Riguardo all'umidità, devi considerare che la pressione parziale del vapor d'acqua $p_{"vapore"}$ è pari alla pressione di saturazione del vapor d'acqua alla temperatura considerata moltiplicata per l'umidità relativa (la pressione di saturazione del vapor d'acqua in funzione della temperatura la trovi facilmente da tabelle, o da formule che interpolano i dati sperimentali).
Pertanto per calcolare la densità dell'aria umida puoi considerare la pressione parziale del vapor d'acqua, e quindi calcolarne la densità al solito con la legge dei gas perfetti o con Van Der Waals o da tabelle, e considerare la pressione parziale dell'aria ($p_"atm"-p_"vapore"$) calcolarne la densità come visto sopra, (chiaramente a questo punto la pressione atmosferica nelle formule sopra va sostituita con $p_"atm"-p_"vapore"$) e poi sommarle.
E' lo stesso procedimento 
Solo che con la formula del metodo iterativo quando calcolo la densita' del vapor acqueo mi da fastidio quando si moltiplica per 1000 e poi si divide per 1000.
Ma provando a mettere un multiplo di 1000 non mi da problemi.... Sbaglio?
Solo che con la formula del metodo iterativo quando calcolo la densita' del vapor acqueo mi da fastidio quando si moltiplica per 1000 e poi si divide per 1000.
Ma provando a mettere un multiplo di 1000 non mi da problemi.... Sbaglio?
"Rodrigoson6":
E' lo stesso procedimento
Bene.
"Rodrigoson6":
Solo che con la formula del metodo iterativo quando calcolo la densita' del vapor acqueo mi da fastidio quando si moltiplica per 1000 e poi si divide per 1000.
Ma provando a mettere un multiplo di 1000 non mi da problemi.... Sbaglio?
Mi spiace ma non ho capito cosa intendi.
Vedi successiva risp
Niente avevo commesso un errore nella formula 
comunque vorrei un tuo parere/aiuto...
Prima o poi mi si porra' il problema di riempire l'aerostato con l'elio. Ma credo debba prima affrontare due grandi problemi:
1) nell'aerostato dovra' esserci solo elio, quindi avevo pensato prima di "aspirare" l'aria presente nell'aerostato con una buona pompa a vuoto. Il problema e' che il mio aerostato vorrei fosse fatto di un materiale che non si dilati (nessuna variazione di volume con le pressione massima che ci sara' all'interno 1.5-1.7 atm) ma che allo stesso tempo non mi implodi quando creo il vuoto...
2) siccome come avrai capito, vario l'altezza con l'immissione o efflusso del gas, non posso permettermi che l'elio sia ad una pressione simile a quella atmosferica. Ecco perche' credo che l'elio sara a 1.5-1.7 atm.
Calcola che l'aerostato avra' la forma di un toro (geometrico).
Io avevo pensato alla gomma... Pero' ho paura che a quella pressione si dilati. E io devo avere un volume fisso, altrimenti i miei calcoli non saranno esatti. Ma allo stesso tempo devo usare un materiale che resisti ad un vuoto abbastanza alto (cosi che una volta caricato l'elio, potro' stare tranquillo che all'interno ci sara' solo elio), e che quindi non imploda uccidendomi XD
Saresti cosi gentile da darmi qualche dritta sul materiale che potrei utilizzare o come mi dovrei muovere??
P.S. ipotizzando che l'intera struttura non superi i 2 kg, e il volume circa 2 m3, credo che non potrei scegliere un materiale molto pesante....
Ti ringrazio in anticipo!!!!
comunque vorrei un tuo parere/aiuto...Prima o poi mi si porra' il problema di riempire l'aerostato con l'elio. Ma credo debba prima affrontare due grandi problemi:
1) nell'aerostato dovra' esserci solo elio, quindi avevo pensato prima di "aspirare" l'aria presente nell'aerostato con una buona pompa a vuoto. Il problema e' che il mio aerostato vorrei fosse fatto di un materiale che non si dilati (nessuna variazione di volume con le pressione massima che ci sara' all'interno 1.5-1.7 atm) ma che allo stesso tempo non mi implodi quando creo il vuoto...
2) siccome come avrai capito, vario l'altezza con l'immissione o efflusso del gas, non posso permettermi che l'elio sia ad una pressione simile a quella atmosferica. Ecco perche' credo che l'elio sara a 1.5-1.7 atm.
Calcola che l'aerostato avra' la forma di un toro (geometrico).
Io avevo pensato alla gomma... Pero' ho paura che a quella pressione si dilati. E io devo avere un volume fisso, altrimenti i miei calcoli non saranno esatti. Ma allo stesso tempo devo usare un materiale che resisti ad un vuoto abbastanza alto (cosi che una volta caricato l'elio, potro' stare tranquillo che all'interno ci sara' solo elio), e che quindi non imploda uccidendomi XD
Saresti cosi gentile da darmi qualche dritta sul materiale che potrei utilizzare o come mi dovrei muovere??
P.S. ipotizzando che l'intera struttura non superi i 2 kg, e il volume circa 2 m3, credo che non potrei scegliere un materiale molto pesante....
Ti ringrazio in anticipo!!!!
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