Sólin Sólin Rís 09:02 • sest 17:19 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 17:44 • Sest 05:38 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 05:15 • Síðdegis: 17:29 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 11:24 • Síðdegis: 23:39 í Reykjavík

Af hverju eru geymar fyrir fljótandi köfnunarefni kringlóttir að lögun?

Ari Ólafsson

Hér mun vera átt við lögun geymslu- og flutningstanka fyrir fljótandi nitur (köfnunarefni, N2). Þessir tankar eru í meginatriðum byggðir eins og venjulegir hitabrúsar. Nitur-vökvinn er við hitann –196°C, svo að hitastigsmunur við umhverfið er um og yfir 200°C.

Til að hægja á uppgufun vökvans þarf því að halda varmaskiptum við umhverfið í lágmarki. Auk þess að einangra ílátið, með lofttæmi eða efni sem leiðir varma illa, þarf að halda yfirborðsflatarmáli vökvans sem er í snertingu við ílátið sem minnstu í hlutfalli við rúmmál. Vökvasameindirnar við yfirborðið eru þær einu sem "skynja" að umhverfishitinn er hærri.

Kúluformið er sú lögun sem gefur minnsta hlutfall yfirborðs og rúmmáls. Það er algengt form á innsta byrði geymslutanka fyrir fljótandi nitur. Algengara er þó að nota sívalningsform sem gefur líka hagstætt hlutfall á þessum stærðum og er auðveldara í smíði og meðförum. Botn og toppstykki eru hlutar af kúlufleti og þessi tvö flatarform eru brúuð með mjúkri sveigju. Menn reyna að forðast skörp horn á samskeytum vegna álags við hitabreytingar. Efnin sem mest eru notuð í geymslutanka fyrir nitur eru gler og ryðfrítt stál. Við 200°C kælingu verður lengdarsamdráttur þessara efna um 1 til 2 prómill (þúsundustu partar). Sívalningur sem er metri á breidd grennist þannig um 1 til 2 millimetra. Ef kælingin er ekki jafndreifð kallar þetta á miklar spennur í efninu, auk þess sem föst efni verða almennt stökkari við lágt hitastig.

Höfundur

Ari Ólafsson

dósent í eðlisfræði við HÍ

Útgáfudagur

14.5.2001

Spyrjandi

Tinna Ottesen

Tilvísun

Ari Ólafsson. „Af hverju eru geymar fyrir fljótandi köfnunarefni kringlóttir að lögun?“ Vísindavefurinn, 14. maí 2001. Sótt 29. október 2020. http://visindavefur.is/svar.php?id=1596.

Ari Ólafsson. (2001, 14. maí). Af hverju eru geymar fyrir fljótandi köfnunarefni kringlóttir að lögun? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=1596

Ari Ólafsson. „Af hverju eru geymar fyrir fljótandi köfnunarefni kringlóttir að lögun?“ Vísindavefurinn. 14. maí. 2001. Vefsíða. 29. okt. 2020. <http://visindavefur.is/svar.php?id=1596>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Af hverju eru geymar fyrir fljótandi köfnunarefni kringlóttir að lögun?
Hér mun vera átt við lögun geymslu- og flutningstanka fyrir fljótandi nitur (köfnunarefni, N2). Þessir tankar eru í meginatriðum byggðir eins og venjulegir hitabrúsar. Nitur-vökvinn er við hitann –196°C, svo að hitastigsmunur við umhverfið er um og yfir 200°C.

Til að hægja á uppgufun vökvans þarf því að halda varmaskiptum við umhverfið í lágmarki. Auk þess að einangra ílátið, með lofttæmi eða efni sem leiðir varma illa, þarf að halda yfirborðsflatarmáli vökvans sem er í snertingu við ílátið sem minnstu í hlutfalli við rúmmál. Vökvasameindirnar við yfirborðið eru þær einu sem "skynja" að umhverfishitinn er hærri.

Kúluformið er sú lögun sem gefur minnsta hlutfall yfirborðs og rúmmáls. Það er algengt form á innsta byrði geymslutanka fyrir fljótandi nitur. Algengara er þó að nota sívalningsform sem gefur líka hagstætt hlutfall á þessum stærðum og er auðveldara í smíði og meðförum. Botn og toppstykki eru hlutar af kúlufleti og þessi tvö flatarform eru brúuð með mjúkri sveigju. Menn reyna að forðast skörp horn á samskeytum vegna álags við hitabreytingar. Efnin sem mest eru notuð í geymslutanka fyrir nitur eru gler og ryðfrítt stál. Við 200°C kælingu verður lengdarsamdráttur þessara efna um 1 til 2 prómill (þúsundustu partar). Sívalningur sem er metri á breidd grennist þannig um 1 til 2 millimetra. Ef kælingin er ekki jafndreifð kallar þetta á miklar spennur í efninu, auk þess sem föst efni verða almennt stökkari við lágt hitastig. ...