En fysikshow
Hur vet man att det är tryckjämvikt (det står det i svaret)? Det står att trycket i ballongen är lika stort som lufttrycket både före och efter nedkylning.
Tryckjämvikt råder definitionsmässigt om ett gränssnitt inte rör sig -- men i praktiken påståendet i beskrivningen en förenkling som de gör. I verkligheten är det lite mer komplicerat.
Det är en förenkling att påstå att gastrycket är lika stort utanför som inuti. Egentligen är gastrycket på insidan lite större än gastrycket på utsidan eftersom elasticiteten i ballongen trycker inåt på gasen.
Jämvikt kräver:
tryck utåt från helium = tryck inåt från omgivande luft + tryck från ballongens elasticitet
Men då vi inte vet något om ballongens elasticitet så antar de att bidraget från ballongen är noll och därmed att
tryck utåt från helium = tryck inåt från omgivande luft
Lite orealistiskt, men är vad de gör i alla fall.
Ok tack så mycket. Men kan man räkna ut trycket på något sätt?
Ska man alltid tänka att gastrycket är lika stort utanför som i en instängd gas om inget annat nämns?
naturarecheck skrev:Ok tack så mycket. Men kan man räkna ut trycket på något sätt?
Utan vetskap om gummits egenskaper är den redovisade beräkningen det bästa man kan göra. Det finns ekvationer för att beskriva tryckskillnaden vid gränssnitt så som Laplacestryck men det ligger utanför fysik 1 (och 2) och kräver att man gummits materialegenskaper som för övrigt även förändras när det kyls av. Många gummimaterial hårdnar när de kyls av. Är omöjligt att lösa bara från formuleringen.
Ska man alltid tänka att gastrycket är lika stort utanför som i en instängd gas om inget annat nämns?
Nja. Bara om gränssnittet mellan utsida och insida är väldigt mjukt och kan förflytta sig. Om du har en gastub av metall fylld med gas så är såklart trycket inuti större än det på utsidan, men det är för att stelheten i metallen hindrar innergasen från att expandera trots att gasen på utsidan inte egentligen räcker för att hålla emot.
SeriousCephalopod skrev:Egentligen är gastrycket på insidan lite större än gastrycket på utsidan eftersom elasticiteten i ballongen trycker inåt på gasen.
Dessa metalliserade ballonger som man brukar använda för helium (så att det inte går rakt genom väggen) är inte elastiska, det är nästan inget tryck på dem. Mycket mindre än vid gummiballonger (och även där är det inte mycket, det går ju för barn att blåsa upp dem).
Rimlig och relevant anmärkning Peter.
