Трясти или не трясти баллон с газовой смесью?

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

  1. Ocean
    Оффлайн

    Ocean Учаcтник

    Репутация:
    0
    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
    Оффлайн

    Крыс Учаcтник

    Репутация:
    0
    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
    Оффлайн

    evgeny Старожил

    Репутация:
    0
    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. Ocean
    Оффлайн

    Ocean Учаcтник

    Репутация:
    0
    После чего забывает самых умных в море...
     
  5. Крыс
    Оффлайн

    Крыс Учаcтник

    Репутация:
    0
    Ну вот...
    Хотел как лучче, а в ответ куча иронии... :D
     
  6. Paulchess
    Оффлайн

    Paulchess Учаcтник

    Репутация:
    0
    Там газы в жидком виде? Если ДА-имхо имеет смцысл трясти если НЕТ-имхо непонятно
     
  7. Крыс
    Оффлайн

    Крыс Учаcтник

    Репутация:
    0
    Ага! Особенно гелий в жидком. В сверхтекучем состоянии. :cool:
     
  8. evgeny
    Оффлайн

    evgeny Старожил

    Репутация:
    0
    А почему пробка выскакивает, если бутыль шампанского потрясти?
    Или почему пиво выливается, если бутылка кувыркалась перед этим?
     
  9. Крыс
    Оффлайн

    Крыс Учаcтник

    Репутация:
    0
    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. Ocean
    Оффлайн

    Ocean Учаcтник

    Репутация:
    0
    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
    Оффлайн

    Крыс Учаcтник

    Репутация:
    0
    Это азот при атмосферном давлении большой минус по Цельсию. При большом давлении возможны варианты. Газ-то, как справедливо заметили выше, не идеальный.
     
  12. Стасик99
    Оффлайн

    Стасик99 Учаcтник

    Репутация:
    0
    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. Ocean
    Оффлайн

    Ocean Учаcтник

    Репутация:
    0
    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
    Оффлайн

    interpreter Старожил

    Репутация:
    32
    А почему в атмосфере Земли газы не разделяются по удельному весу? ИМХО в баллоне тоже не должны разделяться.
     
  15. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Конвекция.
     
  16. Vladik.S
    Оффлайн

    Vladik.S Счетовод градусов настроения баннер

    Репутация:
    375
    Так давай будем соблюдать правила осторожность...

    .
     
    ШахматыЭтоДиагноз и vvu нравится это.