2 maal ontsnappend gas

[atjong]

Hoe komt het dat als je de dop van een koude fles frisdrank een klein stukje opendraait en wacht tot het gas is ontsnapt, er opnieuw gas gaat ontsnappen als je de dop weer verder opendraait?

Opi, dank voor je toevoeging. Om aan je verzoek tegemoet te komen en de posting vindbaar te houden (dus niet een nieuwe reactie te plaatsen) hier een wat meer uitwijdend bericht:

Het is mij opgevallen dat als je de dop van een koude fles frisdrank een klein stukje opendraait en wacht tot het gas is ontsnapt, er opnieuw gas gaat ontsnappen als je de dop weer verder opendraait. Ik zou dit niet verwachten omdat de druk die in de fles is opgebouwd na de eerste opening verdwenen zou moeten zijn en net als de buitenlucht 1 bar zou moeten zijn. Als de dop de 2e maal helemaal los is geweest en ik draai de fles weer dicht, wacht weer net zo lang als tussen de 1e opening en de 2e opening en draai de dop weer los, ontstaat er geen ontsnappend gas. Wie kan verklaren hoe dit verschijnsel wordt veroorzaakt?

[ Voor 70% gewijzigd door atjong op 14-03-2007 13:18 ]

[BurnerT]

beetje loos topic ? maaruh omdat koolzuur actief blijft (anders zou je na 1x de fles openmaken ook geen prik meerh ebben op je frisdrank)

[Gonadan]

Omdat de druk lager wordt stopt het gas met ontsnappen.
Als je hem dan verder open draait is er minder druk nodig dus kan er weer gas ontsnappen.

[Opi]

Welkom om GoT en in W&L, atjong.
Je openingspost voldoet in de huidige vorm niet aan wat gewenst is op GoT. Zou je aan kunnen geven welke informatie je zelf gevonden hebt en waarom die informatie geen uitsluitsel kan geven op je vraag?

[Verwijderd]

De eerder genoemde antwoorden zijn zeer onduidelijk.
Als je eerst de fles een beetje open draait ontsnapt het gas gedeeltelijk. De flexibiliteit van de zachte plastic dop (en de de hals van de fles waar de schroefdraad op zit) zorgen er voor dat het zichzelf afsluit als de druk daalt(ontspanning van de "uitrekking" van het plastic). Er blijft dus wat druk over en als je de dop er verder afdraaid gaat ie helemaal open en is de spanning van het materiaal er af en blijft ie open.

[Gonadan]

Verwijderd schreef op woensdag 14 maart 2007 @ 12:54:
De eerder genoemde antwoorden zijn zeer onduidelijk.

Hij was wat kort inderdaad.

Als je eerst de fles een beetje open draait ontsnapt het gas gedeeltelijk. De flexibiliteit van de zachte plastic dop (en de de hals van de fles waar de schroefdraad op zit) zorgen er voor dat het zichzelf afsluit als de druk daalt(ontspanning van de "uitrekking" van het plastic). Er blijft dus wat druk over en als je de dop er verder afdraaid gaat ie helemaal open en is de spanning van het materiaal er af en blijft ie open.

Op deze manier kan je dus ook meer dan twee keer lucht laten ontsnappen. (zonder te schudden uiteraard )
Zolang het drukverschil groot genoeg is om de dop op een kiertje te duwen en de dop nog niet helemaal los is zal er lucht blijven ontsnappen tot het drukverschil niet meer groot genoeg is.
Als je hem dan iets losser draait, maar nog niet er af dan herhaalt de situatie zich maar dan met een lagere vereiste druk.

@Vortex2:
Weet jij een wetenschappelijk onderbouwd maximum aantal keer dat je dit kunt herhalen?

[atjong]

Het is me opgevallen dat als ik een lege beker boven op een beker met heet water zet, de bovenste beker na verloop van tijd 1 of meer keer een vrij luid plopgeluid geeft. Volgens mij wordt de druk daarbinnen juist lager dan de buitenlucht tijdens het afkoelen, zodat de bekers vervormen en na enige tijd lucht naar binnen stroomt. Dit is een ander effect dan met de frisdrankfles, maar m.i. ook wel interessant voor dit onderwerp.

Dank voor jullie antwoorden. @Vortex2, erg duidelijk.

PS: In theorie zou je de fles een uur lang moeten kunnen laten sissen door de opening bijzonder langzaam bv. gemotoriseerd open te laten gaan, al zou het geluid bijna onhoorbaar zijn.

[Gonadan]

atjong schreef op woensdag 14 maart 2007 @ 13:23:
Het is me opgevallen dat als ik een lege beker boven op een beker met heet water zet, de bovenste beker na verloop van tijd 1 of meer keer een vrij luid plopgeluid geeft. Volgens mij wordt de druk daarbinnen juist lager dan de buitenlucht tijdens het afkoelen, zodat de bekers vervormen en na enige tijd lucht naar binnen stroomt. Dit is een ander effect dan met de frisdrankfles, maar m.i. ook wel interessant voor dit onderwerp.

Dank voor jullie antwoorden. @Vortex2, erg duidelijk.

PS: In theorie zou je de fles een uur lang moeten kunnen laten sissen door de opening bijzonder langzaam bv. gemotoriseerd open te laten gaan, al zou het geluid bijna onhoorbaar zijn.

Maar is het niet zo dat in het begin het verdampen van het hete water er juist voor zorgt dat de druk verhoogd wordt?
Dat zal echter waarschijnlijk geen plopgeluid geven, behalve als de bekers klem zitten, maar dan zou het zich niet kunnen herhalen.

[atjong]

Ik heb niet kunnen ontdekken dat in eerste instantie de druk verhoogd zou zijn door de waterdamp, maar daar zal waarschijnlijk niet veel van te merken zijn. Waarom verwacht je eigenlijk dat dat gebeurt?

In dezelfde lijn een vervolgvraag: Als je een (slappe) lege frisdrankfles die op kamertemperatuur is buiten neerzet (in de koude maanden), zal die na enige uren een stuk ingekrompen zijn. Dat door het dalen van de temperatuur de lucht in de fles inkrimpt kan ik me voorstellen, maar dit gebeurt zo radicaal dat de fles zeker eenderde van zijn volume verliest. Hoe kan dit grote verschil verklaard worden? Koude lucht (5 graden) is toch niet tweederde van het volume van warme lucht (20 graden)?

[Gonadan]

atjong schreef op woensdag 14 maart 2007 @ 13:52:
Ik heb niet kunnen ontdekken dat in eerste instantie de druk verhoogd zou zijn door de waterdamp, maar daar zal waarschijnlijk niet veel van te merken zijn. Waarom verwacht je eigenlijk dat dat gebeurt?

In dezelfde lijn een vervolgvraag: Als je een (slappe) lege frisdrankfles die op kamertemperatuur is buiten neerzet (in de koude maanden), zal die na enige uren een stuk ingekrompen zijn. Dat door het dalen van de temperatuur de lucht in de fles inkrimpt kan ik me voorstellen, maar dit gebeurt zo radicaal dat de fles zeker eenderde van zijn volume verliest. Hoe kan dit grote verschil verklaard worden? Koude lucht (5 graden) is toch niet tweederde van het volume van warme lucht (20 graden)?

Ik geloof ook niet dat het ¹/₃ is. Wat ik eerder denk is dat door de stugheid van het plastic de fles in een aparte vorm getrokken wordt waardoor het lijkt alsof er veel minder inhoud is.
In de praktijk zal dat wel mee vallen. Berekeningen voor het verschil in volume kan je trouwens gewoon vinden op internet.

[0rbit]

atjong schreef op woensdag 14 maart 2007 @ 13:52:
In dezelfde lijn een vervolgvraag: Als je een (slappe) lege frisdrankfles die op kamertemperatuur is buiten neerzet (in de koude maanden), zal die na enige uren een stuk ingekrompen zijn. Dat door het dalen van de temperatuur de lucht in de fles inkrimpt kan ik me voorstellen, maar dit gebeurt zo radicaal dat de fles zeker eenderde van zijn volume verliest. Hoe kan dit grote verschil verklaard worden? Koude lucht (5 graden) is toch niet tweederde van het volume van warme lucht (20 graden)?

Volgens mij was het iets van 2 liter per mol volumeverschil per 20 graden voor gassen. Dat komt neer op ongeveer 10% verschil in volume. Ik denk dat je het volume van de koude fles gewoon fout inschat.

Ik had het laatst overigens omgekeerd. Er stond zo'n slappe fles op een meter van de verwarming die ik net had aangezet. Na een half uur hoorde ik af en toe een vreemd geluid alsof de kat met dingen aan het gooien was. Ik kon er maar niet achterkomen wat het was... Het was dus de fles die aan het uitzetten was.

Je zou het experiment in de vriezer kunnen nabootsen. Schroef de dop goed vast. Meet het volume van de fles voor en na het afkoelen door te kijken hoeveel water hij verplaatst. Moet niet al te moeilijk zijn toch?

[Rey Nemaattori]

^^ op zich best een leuk experiment voor natuurkunde

Je loopt wel tegen een probleem aan though, namelijk dat zodra je een koude fles in een bak water kooit, deze heel snel begint uit te zetten

[Gonadan]

Rey Nemaattori schreef op woensdag 14 maart 2007 @ 15:03:
^^ op zich best een leuk experiment voor natuurkunde

Je loopt wel tegen een probleem aan though, namelijk dat zodra je een koude fles in een bak water kooit, deze heel snel begint uit te zetten

Men neme twee indentieke bakken met eenzelfde hoeveelheid water van dezelfde temperatuur.
Dan verlaagt met de temperatuur van het water in een van de bakken met 20 graden en meet men het verschil in volume.
Vervolgens laat herhaalt men deze procedure met twee identieke flessen gevuld met eenzelfde hoeveelheid lucht onder water geplaatst in beiden bakken.
En dan nogmaals meten.

[Dido]

Gonadan schreef op woensdag 14 maart 2007 @ 13:56:
In de praktijk zal dat wel mee vallen. Berekeningen voor het verschil in volume kan je trouwens gewoon vinden op internet.

Berekening van dat verschil is erg rechtlijnig: PV=NRT, waarbij P, N en R constant zijn (voor dit experiment!).

Met andere woorden, volume en temperatuur zijn recht evenredig, als de temperatuur 50% naar beneden gaat, neemt het volume met de helft af. Echter: temperatuur wordt gemeten in Kelvin!

Dus is een daling van 20 naar 5 graden geen 75% verschil: de temperatuur gaat van 293 naar 278 K, een daling van 5,4. Het volume neemt dus met 5,4% af, als we de lucht in de fles als ideaal gas zien.

Wat echter ook een rol kan spelen is dat waterdamp in de fles condenseert, waardoor het volume veel meer afneemt. Wellicht dat dat verklaart waarom de fles meer indeukt dan die 5%?

[Verwijderd]

Gonadan schreef op woensdag 14 maart 2007 @ 12:58:
[...]

Hij was wat kort inderdaad.

[...]

@Vortex2:
Weet jij een wetenschappelijk onderbouwd maximum aantal keer dat je dit kunt herhalen?

Ja, per keer 1 molecuul en dan houdt het wel op. Het losdraaien moet dan wel heel secuur gebeuren (adem inhouden!)

@Dido

Wat echter ook een rol kan spelen is dat waterdamp in de fles condenseert, waardoor het volume veel meer afneemt. Wellicht dat dat verklaart waarom de fles meer indeukt dan die 5%?

Dat is wel zeker zo! Zelfs als er geen vloeibaar waterrestje meer in de fles zou zitten dan nog krimpt de waterdamp in de lucht( vaak een % of 30 of nog meer in "normale" omstandigheden) veel sneller dan de lucht zelf. Op deze manier is het gemakkelijk om de fles meer dan de heft te laten "inklappen". . .waterdamp volgt de PV=NRT regel niet op 20 C. Elk gas heeft trouwens een afwijking van de "NRT"-wet en moet je de compressibiliteitsfactor Z er bij gooien:

PV=ZNRT. . . Z is zeer gevoelig voor P en T.

[ Voor 48% gewijzigd door Verwijderd op 14-03-2007 18:09 . Reden: extra reacties toegevoegd ]

[Dido]

phew. Heb ik een keer een natuurkundige ingeving die niet absurd verklaard wordt

[atjong]

Maar is het niet zo dat in het begin het verdampen van het hete water er juist voor zorgt dat de druk verhoogd wordt?
Dat zal echter waarschijnlijk geen plopgeluid geven, behalve als de bekers klem zitten, maar dan zou het zich niet kunnen herhalen.

Ik heb het experiment met de 2 bekers nog even herhaald, maar nu de telefoon bovenop het bovenste bekertje gelegd om het geheel goed dicht te houden. Dus opstelling: onderste bekertje met heet water, daar bovenop een omgekeerd bekertje, daar bovenop de telefoon.

Al na enkele seconden probeert er lucht te ontsnappen waardoor het bovenste bekertje een klein stukje opgetild wordt. Daarna een hele tijd niets, maar raakt het onderste (!) bekertje langzaam een beetje ingedeukt. Daarna een plop, waarmee er weer lucht de bekers in stroomt en de bekers hun oude vorm weer terug hebben.