Προβληματισμός στα Γεμίσματα Φιαλών

[fivos]

Αρχικό μήνυμα απο Big-Blue

άρα αυτά τα 26,9 και 32% Ο2 (Περίπτωση Α) μετά την εξίσωση της πίεσης βγαίνουν από τον παραπάνω νόμο;

Όχι - Μάλλον έγραψα πολλά και κατάφερα να σε μπερδέψω.
Από τον νόμο κρατάω μόνο το γεγονός ότι η παθητική διάχυση του Ο2 στο Ν και αντίστροφα -αφού ισορροπήσουν τα αέρια- είναι ανάλογη της επιφάνειας S επαφής των αερίων (δηλ. στη δική μας περίπτωση, ανάλογη της διατομής του σωλήνα που ενώνει τις μπουκάλες) και άρα παρα πολύ αργή σε σχέση με την εξίσωση πίεσης και το γέμισμα των φιαλών από το κομπρεσέρ.

Άρα θεωρώ (προσεγγιστικά) πως δεν έχουμε καθόλου διάχυση και κάνω τους υπολογισμούς όπως πρότεινε ο Βασίλης παίρνοντας υπ' όψιν μόνο τις μάζες (όγκο) αερίου που κινούνται από τη μια φιάλη στην άλλη λόγω διαφοράς πίεσης.

Επομένως στην Α περίπτωση που λες, έχουμε:

Πριν το γέμισμα
Η δική μας φιάλη 15L, περιέχει αρχικά 30 bar αέρα 21%.
Δηλ. περιέχει: 15x30 = 450L αέρα (υπό Κ.Σ.)
Από αυτά τα 450L το οξυγόνο είναι: 450 x 0.21 = 95L (υπο Κ.Σ.)

Με την εξίσωση της πίεσης
...και επειδή οι φιάλες είναι ίσης χωρητικότητας, έχουμε:
Τελική Πίεση = (P1 + P2) / 2 = (30 + 100) / 2 = 65 Bar
Όγκος Αερίου (σε κάθε φιάλη) = (V1 + V2) / 2 = (450 + 1500) / 2 = 975L (υπο Κ.Σ.)

Το γεγονός όμως ότι ο όγκος αερίου (υπό Κ.Σ.) είναι ίδιος σε κάθε φιάλη δε σημαίνει πως και τα ποσοστά οξυγόνου είναι ίδια - όπως επισήμανε σωστά ο Βασιλης.
Θεωρώντας πως για να ισορροπήσουν οι πιέσεις, κινείται αέριο μόνο από την άγνωστη φιάλη (100Bar) προς τη δική μας (30Bar) έχουμε:

Η "άγνωστη" φιάλη παραμένει σε ποσοστό 32% Ο2 (αφού δε δέχτηκε "ξένο" αέριο).
Η δική μας φιάλη δέχεται (975 - 450) = 525 L αερίου 32% Ο2 από τα οποία τελικά τα 525 * 0.32 = 168 L είναι οξυγόνο.

Δηλ. τελικά μετά την εξίσωση η δική μας φιάλη περιέχει 975 L αερίου και η περιεκτικότητα του οξυγόνου σ' αυτό είναι:
95 L (που είχε αρχικά) + 168 L (που δέχτηκε απο τη φιάλη Β) = 263 L O2.

Επομένως το ποσοστό Ο2 στη δική μας φιάλη γίνεται:
263 L (Ο2) / 975 L (Σύνολο Αερίου) = 0,269
δηλ. 26,9% Ο2

Ελπίζω να σε ξεμπέρδεψα και να μη τα έκανα ακόμη χειρότερα