Luftvolym vid dykdjup
Hej jag har fått denna uppgiften: En sportdykare befinner sig på ett vattendjup där det totala trycket är tre gånger så stort som atmosfärstrycket. När dykaren arbetar på detta djup upptäcker han att lufttillförseln från lufttuben håller på att ta slut. Detta beror på att trycket i lufttuben har sjunkit så att det är lika med omgivande trycket. Dykaren påbörjar genast uppstigningen.
Hur många liter luft motsvarande atmosfärstryck kan dykaren använda vid uppstigningen om lufttuben har volymen 20 l? Förbrukad luft blåses ut i vattnet. Vattentemperaturen förutsätts vara densamma på olika djup.
Jag började med att använda Boyles lag p1V1 =p2V2 och satte in siffrorna: 101300*3*0.02=101300*V2. Då får jag att V2=60liter. Men i facit står det att det ska bli 40 liter. Vad gör jag för fel?
Dykarens utsätts för det totala trycket är 3 bar från början, vid ytan är det totala trycket 1 bar.
Tryckskillnaden är alltså 2 bar
Tack! Då får jag rätt svar. Men varför ska man använda tryckskillnaden, luften i lufttuben påverkas ju av det totala trycket och inte bara vätsketrycket?
Nja, jag vilseledda dig nog lite grann, det är ok att räkna med 3 bar, och då få 60 liter, men det är 20 liter luft av atmosfärstryck kvar i tuben när han kommer till ytan. Dessa 20 liter kan han inte använda.
sorry för förvirringen.
hur vet man att han inte kommer använda 20 liter?
Vid 20 meters djup har vi 3 bars tryck i tuben, som rymmer 20 liter. Vid ytan expanderar dessa 20 liter till 60 liter, varav 40 liter går ut i atmosfären och resterande 20 liter blir kvar i tuben.
För att man ska kunna få ut de sista 20 litrarna krävs att man sänker trycket i tuben till vakuum, vilket dykaren inte kan göra.
Jämför med en tom läskflaska, den innehåller ingen läsk men väl en viss mängd luft som du inte kan få ut.
Aha okej jag fattar! Men hur ska man räkna ut att det är 40 liter som åker ut i atmosfären?
Du räknade i ditt första inlägg ut att det var 60 liter luft av atmosfärstryck som var komprimerade i tuben vid 3 bars tryck.
När han kommer upp till ytan (om han inte andas på vägen upp) kan han alltså släppa ut 60-20 = 40 liter luft av atmosfärstryck. De 20 litrarna stannar kvar i tuben.
När dykaren når ytan har han alltså haft tillgång till 40 liter luft av atmosfärstryck.
förlåt jag känner mig lite dum men jag förstår inte hur man ska veta att det är just 20 liter som stannar kvar i tuben. Är det för att det var 20 liter luft där trycket var 3 atm?
Det är givet i uppgiften att lufttuben har volymen 20 liter.
