Sendu inn spurningu

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!

=

Hversu mikið eykst rúmmál andrúmslofts við hitabreytingu?

Spurningin í heild sinni hljóðaði svo:
Er til einföld aðferð til nálgunar á því hversu rúmmál andrúmslofts eykst við hitabreytingu? Eingöngu er átt við breytingu á lofthita en að öðru leyti séu sömu aðstæður.

Dæmi: Útiloft er hitað úr 5°C í 23°C, hversu mikið eykst rúmmál loftsins og hvernig er það reiknað út?

Um þetta gildir gasjafnan:

$p\cdot V = n\cdot R\cdot T$

þar sem $p$ er þrýstingur, $V$ rúmmál, $n$ mólfjöldi (það er efnismagn), $R$ svokallaður gasfasti og $T$ alhiti í kelvínum. Alhita í kelvínum má finna með því að bæta $273{,}15$ við hitann á selsíuskvarðanum.

Að öðru óbreyttu, þá eykst rúmmál andrúmslofts þegar hiti hækkar.

Dæmið sem spyrjandi nefnir mætti því leysa á eftirfarandi hátt. Við byrjum með gasjöfnuna:

$$p\cdot V = n\cdot R\cdot T$$

og þar sem við viljum skoða breytingu fáum við eftirfarandi:

$$\frac{p_{2}\cdot V_{2}}{p_{1}\cdot V_{1}} = \frac{n_{2}\cdot R \cdot T_{2}}{n_{1}\cdot R\cdot T_{1}}$$

þar sem $p_{1}$ stendur fyrir þrýsting fyrir breytingu og $p_{2}$ þrýsting eftir breytingu og svo framvegis.

Nú viljum við sjá hvernig rúmmál andrúmsloft breytist þegar hiti hækkar. Að öðru leyti eru sömu aðstæður. Þannig er þrýstingur ($p$) og mólfjöldi ($n$) sá sami fyrir og eftir breytingu. Auk þess er gasfastinn ($R$) ávallt sá sami. Við fáum því:

$$\frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{T_{2}}{T_{1}}$$

Setjum hitastigstölurnar inn fyrir $T_{1}$ og $T_{2}$ og munum að bæta $273{,}15$ við hitann á selsíuskvarðanum:

$$\frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{273{,}15+23}{273{,}15+5} = 1{,}065$$

Rúmmálið eykst því um $1{,}065-1 = 0{,}065$ eða $6{,}5\%$.

Mynd:

Útgáfudagur

3.10.2016

Spyrjandi

Svavar Tryggvi Ómar Óskarsson

Höfundar

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Ívar Daði Þorvaldsson

M.Sc. í hugbúnaðarverkfræði og fyrrverandi starfsmaður Vísindavefsins

Tilvísun

Þorsteinn Vilhjálmsson og Ívar Daði Þorvaldsson. „Hversu mikið eykst rúmmál andrúmslofts við hitabreytingu?“ Vísindavefurinn, 3. október 2016. Sótt 24. september 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=72704.

Þorsteinn Vilhjálmsson og Ívar Daði Þorvaldsson. (2016, 3. október). Hversu mikið eykst rúmmál andrúmslofts við hitabreytingu? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=72704

Þorsteinn Vilhjálmsson og Ívar Daði Þorvaldsson. „Hversu mikið eykst rúmmál andrúmslofts við hitabreytingu?“ Vísindavefurinn. 3. okt. 2016. Vefsíða. 24. sep. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=72704>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Röntgengeisli

Röntgengeislar eru rafsegulgeislun með afar lítilli bylgjulengd og hárri tíðni. Þeir draga nafn sitt af þýska eðlisfræðingnum Wilhelm Röntgen (1845–1923) sem uppgötvaði þá fyrstur. Notkun röntgengeisla til sjúkdómsgreiningar og meðferðar í læknisfræði varð fljótt að sérgrein innan læknisfræðinnar. Fyrsta eiginlega röntgenmyndin var tekin 22. desember 1895. Hún er af hendi Önnu Berthu, konu Röntgens.