Ilmanpaineesta.

[Kinde]

Eikös negatiivinen paine ole puhtaasti asteikon valintakysymys, samalla lailla kuin lämpötilakin? Eli jos normaali ilmanpaine sovitaan nollaksi, niin sitä pienemmät paineet ovat miinusmerkkisiä ja näin ollen negatiivisia.

Jos tyhjiötä pidetään nollapaineena, niin silloinhan puhutaan vastaavasta jutusta kuin lämpötilassa Kelvineinä, joissa nollaa vastaa Celsius -asteina -273 ja risat. Kelvineissähän ei "pakkasen puolelle" voi päästä, koska nolla on absuluuttisessa nollapisteessä.

t.Matti

Juu kyllä voi merkkejä muutella, mutta tässä olikin kyse siitä että päästäänkö tämän nykyisen nolla ilmakehää paineen alle. Eikö se mene näin. Maan vetovoima vetää ilmamolekyylejä puoleensa, syntyy ilmanpaine. Sitä voimakkaampi vetvoima on mitä lahempänä maan pintaa ollaan, Lähelllä maata olevat molekyylit ovat puristuneet kasaan pyrkiessään kohti maan ydintä, kun taas ilmakehän yläreunalla molekyylit ovat lähellä normaalitilaa. Kun maan pinnalla säilöstä imetään kaikki materia pois ei muodostu mitään painetta aiheuttavaa jolloin ollaan nollapainessa. Jos tällöin synnytettäisiin alipaine tarkoittaisi se että jollain tavoin pitäisi panonvoima kumota. . Tämä oli siis meikäläisen teorioita joille voi vaikka irvistää.

[Jarmo]

Hm... Mielenkiintoinen aihe. Tuli mieleen että pumpun toimintahan perustuu siihen, että siinä oleva propelli, mäntä taikka jonkinlainen potkuri työntää näitä molekyylejä, ihan kuin veneen potkuri työntää vettä. No. Jos sitten viimeinenkin molekyyli on potkaistu mäjelle, niin pumppu alkaa louskuttaa tyhjää, eikö niin?

[Matti Laurila]

Joo, tässä olen kyllä Kinden kanssa yhtä mieltä, eli jos molekyylit on imetty pois, ei ole enää mitään muuta pois otettavaa. Mutta tarkoitit varmaan, että maan pintaa lähestyttäessä molekyylit ovat lähempänä toisiaan, siis tiiviimmässä kasassa, koska käsittääkseni molekyylien koko ei sinänsä muutu?

t.Matti

[Nevinski]

Toivottavasti kukaan fyysikko ei eksy tälle palstalle, saattaisi kuolla nauruun... :D

Mutta hei, aurinkoista Juhannusta kaikille jo tässä vaiheessa, meikäläisen loma alkaa nyt ja suuntaamme kohti mökkiä. Reponen pääsee vihdoin täyttämään tehtäväänsä, eli merelle kauniisti kiiltelemään!

[Kinde]

Juu kyllä voi olla suu virneessä, mutta kyllä on tääläkin sillä olo on niinkuin heikolilla jäillä matalassa veessä.

[Mile]

Joo, kyllähän nää vähän vetää suunpieliä .... sitä fysiikkaa on tullut opiskeltua muun muassa.

Kyllähän se näin menee että kun kaljapullosta on se viimeinenkin tippa imetty, niin enempää ei tipu. Kun sitä tyhjää pulloa yrittää oikein kovasti imemään, niin kielihän sinne pyrkii sisään syljen mukana.

Ja sitä kieltä ei siellä pullossa ole mikään tyhjän pullon henki tosiaankaan vetämässä sisään, vaan ihan vaan tämä tuttu gravitaatio jota painovoimaksikin kutsutaan, joka aikaansaa hydrostaattisen paineen tänne ilmakehään. Tämä pullon ulkopuolinen ilmakehän paine ( voisi sanoa että koko yläpuolella olevan satakilometrisen ilmapatsaan paino) , joka vastaa n. 1 kg painoa jokaista neliösenttiä kohden - sitten pyrkii työntämään kieltä sisään sinne pulloon.
TOISIN kuin jos vaihtaa pullon kirjaimia ( i:n u:n tilalle ja u:n o:n tilalle , ja kielen tilalle kangen - sitä kankea sinne pullosta väännettyttyyn juttuunhan työntää aivan sama asia kuin oli se voima joka sai sen kaljan imettyä sieltä pullosta , nimittäin HIMO ).

Eli ei ole mitään negatiivista painetta, vain paine-ero kahden eri tilavuuden välillä ( esim. kaljapullo-ilmakehä).

Kun nestettä pumpataan imupumpulla on maksiminostokorkeus saavutettu silloin kun nostetun nestepatsaan paino tällä korkeudella vastaa yllä olevan ilmakehäpatsaan painoa. Sitä vettä sinne imuputkeen ei suinkaan nosta se pumppu, vaan sen työntää putkea ylös tämä samainen ilmakehänpaine.

No ei sekään ihan näin helppoa ole, sillä vesikin on kaasuuntuva aine , ja vedellä on lämpötilasta riippuva höyrynpaine - sinne imupumpun ja vesipatsaan väliin ei koskaan muodostu täyttä tyhjiötä, vaan vallitsevaa lämpötilaa vastaava veden höyrynpaine, joka alentaa maksimi-imukorkeutta . Mitä kuumempaa sitä alempi imukorkeus.
Kun höyrynpaine ylittää nesteen paineen ( hydrostaattinen paine + ulkoinen paine ( esim. ilmanpaine avoimessa astiassa)) alkaa neste kiehua. Veden kiehumapiste normaalipaineessa on tunnettu 100°C , mutta kiehumapiste riippuu siis edellä kerrotun mukaisesti vallitsevasta paineesta. Kriittinen piste monilla nesteillä on se piste jonka yläpuolella olevassa lämpötilassa neste kiehuu paineesta huolimatta - siis piste jossa höyrykattila viimeistään räjähtää. Muistaakseni jotakin päälle 400°C vedellä - siis tähän saakka vesi saadaan pysymään nesteenä kunhan paine on riittävä.
Toiseen suuntaankin veden kiehumispiste voi liikkua , nimittäin alaspäin .. kun paine riittävästi alenee alkaa vesi kiehua vaikka lämpötila olisi alle 100°C - jopa +2°C kylmä vesi on saatu kiehumaan - siinä ei sitten perunat kuitenkaan kypsy. Eli korkealla vuoristossa perunankeittoon saa varata enemmän aikaa kuin maan tasalla tai syvällä kaivoksessa ( tähän perustuu painekattilan idea).
Tähän samaan perustuu myös veneen potkurin kavitointi - kun paine potkurin pinnalla, tavallisimmin sen imupuolella ( kokan puoli) alenee alemmaksi kuin veden höyrynpaine , alkaa vesi kiehua - eräissä erikoispotkureissa siinä määrin että koko imupuoli saattaa käydä kuivana.

Potkurin työntövoima taas syntyy potkurin lapojen etu- ja takapintojen ( imu/painepuoli) välisestä paine-erosta - imupuolella pieni paine verrattuna painepuoleen - tämä paineiden välinen ero työntää potkuria ja siten venettä pienemmän paineen suuntaan.

Jaahas .... ei tää ketään kait oikeasti kiinnosta?

[Kinde]

kyl kiinnostaa mut pitää hetki kuutioida että menis jakeluun :)

[Mile]

... ei mies kehuja kestä - haukkua pelkästään.


Ei noi paineasiat kovin vaikeita ole kun kerran saa ruuvattua ihan perusteet sinne kallon sydänpuuhun :-)

Mullakin tää ajatuksen lento on vähän aaltoilevaa ja pyörteilevää että tulee helposti lasketeltua ummet ja lammet.

Mutta kun muistaa että ei ole "negatiivista" painetta olemassakaan , on vain tyhjö, ja siitä ylöspäin painetta.

Lämpötilalla on samoin oma absoluuttinen nollapisteensä, tuo -273,15°C = 0°K . Kelvineillä (K) ja celsiusasteilla on sama astejako, vain eri nollakohta. Koska lämpötila on sidoksissa energiaan ( samoin kuin painekin) voi olla olemassa vain positiivista energiaa tai lämpöä tai painetta - sillä kun kaikki energia tai paine on poistettu, ei ole enää mitään mitä vähentää.

Yksinkertaistettuna paine, ja lämpötila ovat vähän samaa asiaa, molekyylien tai aineen energiaa , liikettä. Kun ollaan lämpötilan absoluuttisessa nollapisteessä ei ole mitään energiaa, ei mitään liikettä - aineen osaset, molekyylit tai atomit eivät liiku, tai värähtele - evät siis jaksa pukkia toisiaan eikä mitään ympärillään - ei siis myöskään ole painetta. Kun energiaa tuodaan lisää , alkavat atomit ja molekyylit värähtelemään ja tönimään toisiaan ja ympäröivää "astiaa". Kun energia kasvaa, kasvaa liikekin , jolloin jossakin vaiheessa molekyylit eivät enää pysy toisissaan kiinni vaan alkavat liikkumaan toistensa lomitse enempi tai vähempi vapaasti - tämä on sulamista - kun energiaa tästä kasvatetaan alkavat molekyylit tai atomit lennellä sinne tänne törmäillen - neste muuttuu tällöin kaasuksi - kun tästä lisätään energiaa, kasvaa ainoastaan näiden hitusten nopeus ja liike-energia. Kaasun paine johtuu tästä hiukkasten törmäilystä.

Nesteen ja kaasun suurin ero on siinä, että nesteessä molekyylit ovat lähes kosketuksissa toisiinsa ja niiden väliset vuorovaikutusvoimat ovat vallitsevia - kun taas kaasussa molekyylit ovat kaukana toisistaan ja vuorovaikutus syntyy niiden törmäilystä - samaan tapaan kuin biliskuulien kanssa. Nesteenä biliskuulat ovat aloituskolmiossa, jokainen nojaa pariin muuhun - ja kun läjää jostakin puskee, liikkuu moni muukin kuula - kun taas kaasuksi biliskuulaläjän muuttaa energia , valkoinen pallo lyö kasan hajalle - kaasu on kuin tämä kuulaparvi hajalle lyötynä alati jatkuvana liikkeenä ja kimpoiluna. Mitä enemmän kuulat saavat vauhtia = energiaa, sitä voimakkaammin ne kimpoavat toisiaan ja valleja vasten. Mitä useampi isku ja mitä suuremmalla nopeudella iskut tulevat sitä korkeampi on vallien iskuista kokema paine.

Paine siis riippuu iskujen määrästä, myös yksittäisten iskujen energiasta . mikäli pöydällä ei ole yhtään palloa, ei ole myöskään yhtään iskua, ei siis myöskään painetta - tämä vastaa tyhjöä. Paikoillaan olevat pallot eivät myöskään iske yhtään mitään - tämä vastaa absoluuttista nollapistettä , ei energiaa ei painetta.

Tuosta erosta kaasun ja nesteen välillä missä nesteessä molekyylit nojautuvat toisiinsa mutta kaasussa kimpoilevat sinne tänne lennellen johtuu toinenkin ero kaasun ja nesteen välillä - nimittäin se että kaasuja voidaan puristaa kokoon samoin kuin esim. kierrejousta. Tämä vaatii työtä siis energiaa puristaa kaasua kokoon - kun kaasun tilavuutta puristamalla pienennetään , pienenee myös "astian" seinämien pinta-ala, jolloin iskujen lukumäärä tihenee molekyylien poukkoillessa pienevässä tilassa - siis paine kasvaa kun kaasua puristetaan kokoon.

Kaasuja hallitsee ideaalikaasujen tilanyhtälö PV=nRT , missä P on paine( pascaleina), V ( voluumi, eli tilavuus)(kuutiometreinä), n molekyylien lukumäärä, R mikäs vakio se ny olikaan , T on lämpötila ( KELVIN asteikolla) .
Mutta tuota tärkeämpi on kaavan muoto kun pidetään ainemäärä vakiona, silloin nääs siitä saa väännettyä kivan kaavan
P(1)V(1)/T(1) =P(2)V(2)/T(2) eli kun alkutilan paine, lämpötila ja tilavuus on tunnettuja, voidaan lopputila laskea kun noita suureita muutetaan . ELi siitä näkyy suoraan, että jos esim. lämpötila kaksinkertaistuu, niin painekin kaksinkertaistuu , tai jos paine pysyy samana niin kaasun vaatima tilavuus kaksinkertaistuu ( kuumailmapallossa paine ei muutu, mutta kaasun laajetessa kuuma ilma poistuu pallosta - eli ainetta poistuu pallosta jolloin se kevenee ympäröivään ilmamassaan nähden.

Tuo lämpötilan kaksinkertaistuminen siis täytyy laskea Kelvinin asteikolla, missä 0°C = 273,15°K eli lämpötilan kaksinkertaistaminen 0°C lämmöstä tarkoittaa 546,3°C lämpötilaa.

no tässä taas tällä kertaa purtavaa ..

[Kinde]

OK GURU ;)

[Ande]

No perskeles nythän tuo rupes kiinnostamaan, kun muokkasit kirjaimia niin mäkin hokasin ;-)

[Mile]

juuh, eka työviikko loman jälkeen ... enin osa yhä lomilla tosi hiljaista, jää aikaa kirjoitella tännekin ;-)

mitäs seuraavaksi ?

Loman eka viikko meni vielä veneen rakentelussa ( olihan se vesillä jo viime kesänä) , ne nousulistat tuli tehtyä sinne keulaan, ja keulapotkuri asennettua ... kattoluukut tehtyä ( ne vaatii vielä pientä viilausta - puiset liuku-uralistat vähän turposivat tiukiksi) , ja kopin katto hiottua ja lakattua uusiksi ( tää viimeinen oli turha homma - kopin katon mahonkiviilu on paikka paikoin irti ja pääsi pahasti kupruilemaan :-(

Mutta enää ei tarvitse ärräpäiden kera pakottaa anoppia melomaan perässä ( omaan eukkoon ei ärräpäätkään tehoa) eikä tarvitse muutenkaan satamassa sompailla kylmä rinki perseessä ... paatti kääntyy kuin teefatilla ja nappia painamalla - on se ihme vehje! :-))

jostakin kumman syystä nopeus laskenut viime kesästä 31 solmusta 30 solmuun ( gepsin väittämää - vastaanotin tosin meni takuuseen uusiksi), liekö sitten osuutta keulan lisääntyneellä painolla ja muuttuneella painopisteellä ( pitänee panna se anoppi sinne uimatasolle roikkumaan painolastiksi ihan kokeen vuoksi ).

No kyllä se kelluu , ja akselinläpiviennin tihkuntakin loppui - oli ilmeisesti kölipuu kutistunut , sille pitää tehdä jotakin talven aikana ( ottaa kone ylös ( V-vaihteen takia) , hioa kölipuu puupinnalle ja yrittää kuivata se, sitten kyllästää ( en luota enää epoksikapselointiin kyseisessä kohdassa) .. akselin läpivientipalikan alle ( ei ole vannasputkea vaan reikä kölipuun läpi, ja päällä pronssinen läpivienti /tiivisteboksi) jotakin tiivistettä - aattelin kokeilla öljyllä kyllästettyä tiivistekorkkia - mitäs raati tähän??

Trimmit aattelin laittaa - muuten ei tarvitsisi, mutta pikkunyppyläkelissä ryskää sen verran että olis kiva painaa keulaa alas ( isossa ja pitkässä kelissä menee pehmeesti kuin muijan sylissä hanat kaakossa - kapea runko ja syvä V-keulassa)

perhana .. ny meni ylitöiksi - soon moro!

[rafiki]

Se R, tuota, se on (ideaali)(universaali) kaasuvakio, jonka voi maaritella esim Boltzmannin vakion ja Avogadron numeron tulona. (Google)
Hyodyllista, jos on tekemisissa jonkun prosessin kanssa, jossa on ideaalikaasun omainen kaasu mukana ja sen tilatietohan on silloin tarkea (mun tyo toisinaan).
Muuten tuo jalkimmainen yhtalo on normaalijannuille (minakin kai) hyodyllisempi, esim juuri sukelluksessa (mulle).