Трясти или не трясти баллон с газовой смесью?

Тема в разделе "Университет", создана пользователем Ocean, 15 май 2009.

  1. TopicStarter Overlay

    Ocean Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    16.06.2007
    Сообщения:
    11
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Уважаемые форумчане, возник у меня вопрос, разрешить который не могу, поскольку уже многое забыл из физики.

    Предыстория: ныряльщики с аквалангом в своей практике используют различные газовые смеси - воздух, найтрокс (тот же воздух, только с повышенным содержанием кислорода), тримикс (смесь азота, кислорода и гелия). Смесь закачивается в баллоны с конечным давлением 200 атмосфер. С т.зрения безопасности прежде чем взять баллон в воду дайвер обязан проверить газоанализатором состав смеси на соответствие со своим заказом. Для этого приоткрывается вентиль и подносится к нему датчик, который и покажет циферки.
    Так вот, совершенно случайно узнал от своих ластоногих друзей, что прежде чем сделать замер они трясут (катают) баллоны для лучшего перемешивания газов внутри. Дескать если этого не делать, то при измерении прибор не покажет истинного состава смеси. Причем еще имеется закономерность. Например, заказана смесь из 80% кислорода и 20% азота. Получили баллон и замерили. Прибор может показать и 50 и 60% кислорода. Трясем. Прибор показывает 70. Трясем дальше и наконец желаемая цифра в 80.
    Как заправщик добивается точности мы не рассматриваем, там есть методики...
    Дайверы утверждают, что газы плохо перемешаны как сразу после заправки, так и через 8-10-12 часов стояния. Мне это кажется бредом, но против "практики" теория слаба :)
    Баллон из стали или алюминия, емкость 12л, цилиндрик высотой примерно 70см и диаметром 18-20. Хранится обычно в вертикальном положении, сверху вентиль.

    Вопрос: есть ли разумное объяснение такой методики?

    И глупые подвопросы:

    1. Неужели для перемешивания газов диффузией в малом объеме не хватает нескольких часов?
    2. Возможно ли разделение на фракции вследствие длительного покоя (10 часов)?
    3. Каково физическое воздействие оказывается на газ в процессе тряски или катания баллона? Т.е. мы разгоняем молекулы или создаем вихревые потоки внутри вследствие трения о стенки сосуда или....

    Напомню, что давление 200 атмосфер, поэтому газ уже не совсем идеальный.
    Спасибо.
  2. Крыс Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    22.11.2006
    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Мне кажется, что если баллон в вертикальном положении постоит в покое несколько часов, то некоторое разделение по фракциям газа может наблюдаться. Разброс концентраций будет зависеть от температуры (чем ниже, тем больше расслоение), от разности молекулярных (атомарных для гелия) весов, от высоты (вертикальной составляющей) баллона. В общем, все в соотв. с формулой Больцмана.
    Трясти баллон для перемешивания не следует. Можно просто пару раз перевернуть на 180 градусов (вокруг любой горизонтальной оси).
    Оптимальное время для перемешивания можно вычислить по аналогии с теорией импульсного возбуждения мазеров (лазеров) с двухуровневой схемой. :)
  3. evgeny Ветеран

    • Ветеран
    Рег.:
    30.09.2006
    Сообщения:
    5.028
    Симпатии:
    6
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Как сейчас картина перед глазами:
    какой нибудь местный чёрный гигант на Джамайке или в Доминиканской Республике, инструктор по дайвингу, одев на туристов акваланги, расплывается в улыбке, обнажая прекрасные белые зубы и, поигрывая прекрасными бицепсами, спрашивает:
    "Господа, какое у Вас получилось "оптимальное время для перемешивания, вычисленное по аналогии с теорией импульсного возбуждения мазеров (лазеров) с двухуровневой схемой"?
  4. TopicStarter Overlay

    Ocean Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    16.06.2007
    Сообщения:
    11
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    После чего забывает самых умных в море...
  5. Крыс Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    22.11.2006
    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Ну вот...
    Хотел как лучче, а в ответ куча иронии... :D
  6. Paulchess Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    07.05.2009
    Сообщения:
    295
    Симпатии:
    1
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Там газы в жидком виде? Если ДА-имхо имеет смцысл трясти если НЕТ-имхо непонятно
  7. Крыс Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    22.11.2006
    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Ага! Особенно гелий в жидком. В сверхтекучем состоянии. :cool:
  8. evgeny Ветеран

    • Ветеран
    Рег.:
    30.09.2006
    Сообщения:
    5.028
    Симпатии:
    6
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    А почему пробка выскакивает, если бутыль шампанского потрясти?
    Или почему пиво выливается, если бутылка кувыркалась перед этим?
  9. Крыс Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    22.11.2006
    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Так, как поставлен вопрос - ответ очевидный: при встряхивании растворенный в субстрате газ переходит в естественное состояние и создает избыточное давление. Другое дело - механизм образования пузырьков из растворенного газа. Замечу, если жидкость заполнена под самую пробку и нет газовой прослойки, встряхивание может быть не слишком эффективным.
  10. TopicStarter Overlay

    Ocean Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    16.06.2007
    Сообщения:
    11
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Конечно в "сухом" виде. Нам же ими дышать надо. Да и до жидкого далеко, вроде азот при минус 196...
    Дайверы не таскают за собой сосуды Дьюара :)
  11. Крыс Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    22.11.2006
    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Это азот при атмосферном давлении большой минус по Цельсию. При большом давлении возможны варианты. Газ-то, как справедливо заметили выше, не идеальный.
  12. Стасик99 Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    24.11.2008
    Сообщения:
    2.304
    Симпатии:
    25
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Львов
    Оффлайн
    Я в этом деле не разбираюсь, но с точки зрения Потребителя, а Ваши ластоногие друзья в этом случае Потребители, баллоны с закачанной смесью должны получать готовыми к использованию, а не полуфабрикат. Плюс, - получать к каждому заправленному баллону инструкцию по приминению и сертификат качества. Там все должно быть указано, что дальше с этим баллоном делать и как проверять. Насколько я знаю, использованные баллоны сдают, новые- получают. Заправляют их на специализированных предприятиях и никто их не трясет.
  13. TopicStarter Overlay

    Ocean Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    16.06.2007
    Сообщения:
    11
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Боюсь, это уже не при нашей жизни будет. Будет ездить по берегу машина по типу бетономешалки, в кузове баллоны в спец.держателях для тряски или переворачивания :)
  14. interpreter Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    31.10.2006
    Сообщения:
    872
    Симпатии:
    535
    Репутация:
    22
    Оффлайн
    А почему в атмосфере Земли газы не разделяются по удельному весу? ИМХО в баллоне тоже не должны разделяться.
  15. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    5.652
    Симпатии:
    172
    Репутация:
    17
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Конвекция.
  16. Vladik.S Счетовод градусов настроения

    • Ветеран
    Рег.:
    27.11.2009
    Сообщения:
    10.531
    Симпатии:
    4.165
    Репутация:
    280
    Оффлайн
    Так давай будем соблюдать правила осторожность...

    .
    ШахматыЭтоДиагноз и vvu нравится это.

Поделиться этой страницей