Hoe hoog kan de druk in een stalenpijp?
Hoe hoog kan de druk oplopen in een stalenbuis, als deze geheel gevuld is met kaarsvet en verwarmd wordt tot 1000*C?
Dat is de vraag. Nu een uitleg: Stel ik heb een dikwandige stalenpijp, die van het sterkste staal gemaakt is. Deze pijp verzegel ik aan beide kanten, en in 1 van de kanten boor ik een gaatje, draai er met een wringijzer een schroefnaad in en ik giet hem vervolgens vol met vloeibaar kaarsvet, en laat dat stollen. Nu blijkt dat het kaarsvet in de vaste vorm minder ruimte inneemt, daar het gekrompen is, goed de nu onstane ruimte in de pijp vul ik verder op met vloeibaar kaarsvet, net zo lang tot de hele pijp vol zit met vast kaarsvet en er geen ruimte in de pijp is voor lucht. Nu draai ik een bout in het gat en dan wel zo dat er ook niet uit kan. Tenslotte ga ik het pijpje verhitten. Wat zal er echt gebeuren? Lees verder want het gaat nog verder……voor het antwoord.
Nou het pijpje zal als gevolg van het uitzetten en smelten van het kaarsvet barsten, of het vet zal door de ruimte tussen de bout en de schroefnaad naar buiten geperst worden, dit is wat er ECHT zal gebeuren. Maar in dit theoretische experiment zal dat NIET gebeuren, daar ik een zo’n sterke buis heb die deze drukken aankan ( dit bestaat in werkelijkheid dus niet, maar het gaat om het principe). Ik vraag me af hoe hoog zal de druk oplopen, als ik dit pijpje van 0*C verhit tot 1000*C? Dat is een vraag waar ik graag een antwoord op zou willen. Als ik dit met water zou doen, weet ik wel hoe hoog de druk ongeveer zou worden, ik heb namelijk wat tabellen hier over gezien. Bij water zou de druk in die situatie met 5 bar stijgen per graad opwarming, dus voor 1000*C, zou dat 1000 x 5 = 5000bar opleveren. Maar goed ik heb nu kaarsvet gebruikt, dus wat zal hier de drukstijging zijn? Zal deze hoger zijn dan water (en hoeveel), daar kaarsvet eerst vast is en in vloeibare toestand meer uitzet dan water? Ik hoop dat ik eindelijk een antwoord mag krijgen op deze vraag. Ik heb verscheidene malen deze vraag gesteld, maar nooit een goed antwoord gekregen, en onlang kreeg ik als antwoord een hele rot opmerking iets waar ik niet op zit te wachten. Want dit is een serieuze vraag waar ik ook graag een serieus antwoord op verwacht. Ik hoop dat jullie mij het antwoord kunnen geven. Let wel, het hoeft qua getallen niet exact te zijn, als jullie denken wat het antwoord is mogen jullie ook schatten hoe hoog de drukstijging ongeveer zal zijn bij dit kaarsvetexperiment. Alvast bedankt als jullie mij het antwoord geven.
Het is dus geen onwil van ons team, van een rot opmerking weet ik niets. Maar we zijn maar met een klein team dus we pakken eerst de hele interessante dingen er uit. Zo kan de ene vraag lang blijven staan terwijl de andere dezelfde dag al wordt beantwoord. We zijn ook geen betaald team zoals kennisnet. Ik hoop je dit begrijpt. Ik vindt het verder erg goed dat je over dit soort dingen nadenkt. De meeste uitvindingen worden nog steeds uitgevonden door mensen zoals jij. Dus wees trots, maar de antwoorden zijn niet altijd snel voor handen.
Kijk volgens de natuurkunde wetten zal dus elke pijp hoe dik ook barsten. Simpel om het feit dat een vaste stof of vloeistof die wordt verwarmd zal uitzetten. Deze krachten zijn zo groot dat letterlijk bergen kunnen worden gespleten!! Bekend is dat water wat tussen spleten is gelopen van een rots, deze zal splijten bij het bevriezen. Dus ook jou pijp, tsja hoe hoog worden de drukken voordat jou dikke stalen pijp barst. Ik denk dat dit zeer hoog kan oplopen. Stel ik maak hem 100 mm dik rondom. Sluit dan drukken van 100.000 bar niet uit! Diamanten worden op vergelijkbare methoden gemaakt. Grafiet wordt in een matrijs geperst met hele hoge oliedrukken. Deze wordt dan verwarmd tot 1600 graden Celsius (het grafiet) en gedurende 14 dagen wordt een vergelijkbare druk aangehouden. Na afkoeling hebben kleine kristallen zich gevormd. Deze diamanten zijn echter veel duurder dan de natuurlijke, en zijn altijd een beetje geel. Bedenk dat deze experimenten niet zonder gevaar zijn!
ik hoop dat dit je vraag al iets beantwoord, en vraag gerust. Ook als je iets specifieks wil vragen, doe het dan per E mail eventueel.
Groeten, Martin NW team
