Kapilardun ontzi baten karga eta deskarga

prev.gif (1231 bytes)home.gif (1232 bytes)next.gif (1211 bytes)

Fluidoak

Fluidoen dinamika
Depositu bat hustu (I)
Depositu bat hustu (II)
Urak bultzatutako
kohetea
Oszilazioak, U
itxurako hodi batean
Oszilazioak, ontzi
komunikatuetan

Fluido errealak.
Poiseuille-ren legea
Gas baten
biskositatea
Likido baten 
biskositatea
Fluido bat bi zilindro
ardazkideren tartean
Ontzi bat kapilar
batetik deskargatzen
marca.gif (847 bytes)Kapilardun ontzi baten
  karga eta deskarga
Desintegrazio-kate
baten analogia
Erregimen laminarra
eta zurrunbilotsua
Magnus efektua
 
Oinarri fisikoak

Antzeko fenomeno fisikoak

java.gif (886 bytes) Saiakuntza

Erreferentzia

 

Aurreko kapituluan ikusi dugu ontzi bat nola deskargatzen den kapilar batean zehar eta ikusi dugu, halaber, horren analogoa dela kondentsadore bat nola deskargatzen den erresistentzia batean zehar. Oraingoan, kondentsadorearen karga-prozesua ere simulatuko dugu, hain zuzen, Mariotte-ren flasko bat erabiliz, alegia kaudal konstantea ematen duen ontzi bat.

  • Mariotte-ren flaskoa likidoz betetzen da eta kapilardun ontzian deskargatzen da.
  • Kapilardun ontziaren likido-zutabearen altuera neurtzen da denboraren menpe.

Oinarri fisikoak

Aurreko kapitulu batean ikusi dugunez, Mariotte-ren flaskoak, fluidoaren kaudal konstantea ematen du. Mariotte-ren flaskoa ontzi estali bat da, hodi batek estalkia zeharkatzen du eta likidoan sartuta dago altuera finko bateraino. Ontzitik likidoa irteten den heinean, aireak, ontzian sartzeko, hoditik sartu beharra dauka, beheko irudiak erakusten duen bezala. Hodiaren d altuerarekin emaria erregula daiteke.

Mariotte-ren flaskoak likidoa isurtzen du kapilardun ontzian, kaudal konstanteaz, eta ontzitik kapilarrean zehar irteten da.

Demagun Mariotte-ren flaskoak ematen duen kaudala G dela. Orduan, kapilardun ontziko fluido-zutabea hazi egingo da honako abiaduraz: Z=G/S  (S ontziaren sekzioa da). Bestalde, fluidoa kapilarretik irteten ari denez, ontziko fluido-zutabea -l·h abiaduraz gutxitzen da. Bi kaudalak batera kontutan hartuta, kapilardun ontziko likidoaren h altuera honela aldatuko da:

Ekuazio hori integratuz, hasierako baldintza ezarrita: t=0 aldiunean, h=0. Hona hemen emaitza:

Kapilardun ontziko likidoa hazi egiten da, baina balio maximo bat atzematen duen arte: hmax=Z/l (t® ¥ jotzen duenean). Altuera maximo hori atzeman ondoren (dh/dt=0) ontzian Mariotte-ren flaskoak sartzen duen fluido-kantitatea eta kapilarretik irteten dena berdinak dira.

Antzeko fenomeno fisikoak

1.-Kondentsadore bat nola kargatzen den

2.-Desintegrazio erradiaktiboa, desintegratzen ari diren partikulak, aldi berean, erritmo konstantean hornitzen ari direnean.

Sustantzia erradiaktibo baten nukleoak hornitzeko, sustantzia jakin bat kokatzen da erreaktore nuklear baten barruan. Sustantzia horren nukleoek neutroi bat zurgatzen dutenean, nukleo erradiaktiboak sortzen dituzte. Esate baterako, kobaltoaren isotopo bat (59Co) neutroiekin bonbardatzen bada, beste isotopoa lortzen da (60Co) baina isotopo hori b erradiaktiboa da, eta 5.27 urteko biziraupena dauka. Nukleo erradiaktiboak hornitzeko beste metodo bat da, sustantzia hori partikula kargatuez bonbardatzea, esaterako, protoiak edo deuteroiak, partikula-azeleragailu bat erabiliz. Bi kasuetan, nukleo erradiaktiboak erritmo konstantean hornitzen dira: Z nukleo erradiaktibo segundo bakoitzeko.

Magnitude fisiko analogoak:

Fluidoak Elektrizitatea Erradiaktibitatea
Z, altuera/denbora, Mariotte-ren flaskoak hornitutako likido-zutabearen altuera. Ve /R , karga/denbora, bateria elektrikoak hornitutako intentsitatea. Z, erreaktore nuklearrak hornitutako partikula erradiaktiboen kopurua/denbora.
l·h, altuera/denbora, fluido-zutabearen altuera-gutxitzea kapilarretik ihes egitean. q/RC, karga/denbora, kondentsadoretik irteten den intentsitatea erresistentziara. l·N, denbora unitatean desintegratzen den partikula-kopurua.
Z/l , fluidoak ontzian atzematen duen altuera maximoa. Ve C, kondentsadorearen karga maximoa. Z/l , desintegratu gabeko partikula erradioaktiboen kopuru maximoa.

Saiakuntza

Aukeran idatz daiteke:

  • Kapilarraren luzera, cm-tan, desplazamendu-barrari saguaz eragiten.

Berria botoiari sakatu.

Mariotte-ren flaskoko hodia desplaza daiteke, gora eta behera, gezitxo gorria saguarekin desplazatuz. Zenbat eta gorago, emari edo kaudal handiagoa hornituko du Mariotte-ren flaskoak.

Hasi botoiari sakatu.

Mariotte-ren flaskotik fluidoa irteten doan heinean, bere altuera jaisten doa, eta une batean, fluidoaren gainazala hodiaren muturreraino iristen da. Hortik aurrera kaudala ez da konstantea izango, horregatik, programak kapilardun ontziaren hornitzea gelditu egiten du eta mezu batez, leihatilaren goiko aldean ohartarazten digu: "Koka ezazu beherago Mariotte-ren flaskoko hodia".

Leihatilaren eskumako aldean, grafikoki adierazten da fluidoak kapilardun ontzian daukan altuera denboraren menpe. Denbora-tarte bat iragan ondoren, likidoaren altuerak balio maximoa atzematen du (teorikoki denbora infinitua), eta hortik aurrera, Mariotte-ren flaskoak hornitzen duen likido-emaria eta ontzitik kapilarrean zehar irteten den emaria berdinak dira, alegia, egoera egonkorra atzematen da.

FluidoApplet1 aparecerá en un explorador compatible con JDK 1.1.

Eraman ezazu gezi gorria gora eta behera saguarekin.

Erreferentzia

Franco A. Analogías Físicas (Mecánica, Electricidad, Fluidos) . Documentación E.I. (Enseñanzas Integradas). Vol 6 (3),1982, págs. 63-69