kouZelnik
Stálý Člen
Registrován: Aug 2003
Příspěvků: 27
|
Staženo z NETu:
CO2 v tlakové láhvi
Zaujala mě diskuse o množství a tlaku CO2 v tlakové lahvi, takže jsem to konzultoval s přítelem fyzikem. Zde je jeho vysvětlení:
" 5l láhev mohla být naplněna kapalným CO2 na přibližně 3.75 kg plynu. Vešlo by se tam ale asi o trochu víc, ale láhve se z bezpečnostních důvodů neplní až "po okraj" Hustota CO2 při tlaku 101325 Pa a teplotě 0 stupňů Celsia je 1.9769 kg/m3, poměr hustoty CO2 a vzduchu za těchto podmínek je 1.5287. Tedy 3.75 kg plynu by při 0 stupních C a normálním tlaku zaujalo objem 1.897 m3. Trojny bod, tedy stav termodynamické rovnováhy mezi kapalinou, pevnou látkou a plynem je určen teplotou -56.57 C (216.58 stupňů K) a tlakem 518 000 Pa. Kriticky bod, tj. nejvyšší teplota, kdy může existovat termodynamická rovnováha kapalina-plyn je pro CO2 30.99 C (304.14 K) při tlaku 7.375 MPa. Při 20 stup. C je tlak CO2 kapalina - CO2 plyn přibližně 5.8 MPa při 10 stup C asi 4.6 MPa. MPa je asi 10 atmosfér, normální tlak je 101325 Pa. "
Z uvedeného plyne, že v tlakové láhvi s kapalným CO2 nemůže za jakkoliv vysoké teploty být vyšší tlak než
cca 74 atmosfér. Za pokojové teploty se pohybuje tlak v láhvi mezi 58 - 74 atmosférami a to po celou dobu, dokud je v láhvi přítomno alespoň minimální množství kapalného CO2. Po úplném vypaření kapalného CO2 klesne tlak v láhvi na nulu podle toho, jak rychle se CO2 vypouští. Počítejme 5 litrová láhev, 3 bublinky CO2 o průměru 2 mm za vteřinu, t.j. 10800 bublinek za hodinu. Jedna bublinka má objem 0,00000000418 m3, za hodinu je to 0,0000452 m3, za den 0.0010857 m3, t.j. asi 1 litr. Pětilitrová láhev by měla po odpaření veškerého kapalného CO2 do klesnutí tlaku na nulu bublat ještě asi 5 dní. Při stejné intenzitě bublání by měla tatáž plná láhev s 1897 litry CO2 vydržet bublat přes 5 let. Pokud tomu tak není, buďto se bublá intenzivněji, nebo jsou bublinky větší nebo CO2 uniká netěsnostmi. Pro zjednodušení jsem pominul vliv hydrostatického tlaku a odpor vzduchovacího kamínku.
A to je všechno.
|