Lys i glass- hvorfor undertrykk?

[Åsmund]

Hei.

 

Dersom du putter litt vin på en tallerken, telys på tallerken du tenner på og ett glass over så vil flammen brenne oksygenet og det blir undertrykk, som gjør at vinen blir pressa oppover i glasset.

 

Det jeg lurer på er hvorfor det blir undertrykk?

Er det slik at oksygenet omdannes til noe annet som har en mer komprimert struktur?

[Mannen med ljåen]

Oksygenet i lufta og karbonet i stearinen danner co2.

co2en som dannes tar mindre plass enn lufta og karbonet som brenner.

 

Det er samme antall atomer, men co2 tar mindre plass. Det dannes et undertrykk inni glasset, og atmosfæretrykket utenfor vil presse vin inn i glasset.

 

Jeg er dårlig til å forklare.

Endret 27. november 2012 av Mannen med ljåen

[-trygve]

Hvorfor skal CO₂ ta vesentlig mindre plass enn O₂? Karbonet som brenner tar minimalt med plass, så det er det ikke nødvendig å ta med i regnskapet.

 

Jeg tror det som skjer her er at lyset varmer opp luften inni glasset slik at den utvider seg og en del presses ut. Når så luften avkjøles igjen synker trykket inni glasset.

[SirDrinkAlot]

Hvorfor skal CO2 ta vesentlig mindre plass enn O2? Karbonet som brenner tar minimalt med plass, så det er det ikke nødvendig å ta med i regnskapet.

Jeg tror det som skjer her er at lyset varmer opp luften inni glasset slik at den utvider seg og en del presses ut. Når så luften avkjøles igjen synker trykket inni glasset.

Fordi man trenger 2 O₂ for å danne ett CO₂ + H₂O.

Jeg tipper at det er en kombinasjon av to effekter. I tillegg til luften som slipper ut pga. ekspansjonen når man setter glasset over lyset, så kjøles lufta ned etter lyset slukker og vanndampen produsert i reaksjonen vil kondensere og dermed synker trykket ytterligere.

Endret 28. november 2012 av SirDrinkAlot

[SuperSjantis]

EDIT: Nei da så, lov å prøve seg ;D

Endret 28. november 2012 av Reap

[SirDrinkAlot]

Dette er en enkel, men riktig forklaring, som hvermannsen kan forstå, uten bruk av alle disse "vanskelige" uttrykkene som Co2

Nei, den er direkte feil...

Og selv "hvermannsen" kan forstå hvorfor. Hvis det var sant ville væsken sive ut igjen når luften ble avkjølt og dermed "tyngre" igjen.

[-trygve]

Fordi man trenger 2 O₂ for å danne ett CO₂ + H₂O.

Jeg tipper at det er en kombinasjon av to effekter. I tillegg til luften som slipper ut pga. ekspansjonen når man setter glasset over lyset, så kjøles lufta ned etter lyset slukker og vanndampen produsert i reaksjonen vil kondensere og dermed synker trykket ytterligere.

 

Oops, jeg glemte faktisk vannet som dannes i reaksjonen Men det gjør ikke ting bedre i første omgang - det trengs altså 2O₂ for å danne CO₂+2H₂O, så hvis vi kun ser på molekylene i gassfasen har vi altså 2->3 som vil øke trykket. Men kondenseringen du nevner er selvfølgelig viktig, og etter at denne har skjedd har vi 2->1 i gassfasen og altså trykkfall. Så det oppdaterte svaret fra min side er altså en kombinasjon av luft som presses ut under oppvarmingsfasen reduserer gassmengden i glasset + kondensering gir gass til væske-overgang og dermed ytterligere reduksjon av gassmengden.

[del_diablo]

Hvorfor skal CO₂ ta vesentlig mindre plass enn O₂? Karbonet som brenner tar minimalt med plass, så det er det ikke nødvendig å ta med i regnskapet.

 

Fordi Karbondioksid veier mer. Masse = vekt/areal.

[-trygve]

Nei, det fungerer ikke helt slik. Til en god tilnærming er volumet til en gass uavhengig av hva slags molekyler den består av så lenge tettheten ikke er for høy. Dette er uttrykt ved den universelle gasskonstanten. Tilfellet vi snakker om her gjelder (såvidt jeg forstår) vanlig atmosfærisk trykk og omkring romtemperatur, og da er vi godt innenfor gyldighetsområdet til denne tilnærmingen.

 

For faste stoffer er det grovt sett slik at høyere atomvekt gir større massetetthet, men det er en helt annen historie.

[-trygve]

Det ble for teit å bare sitte og gjette, så jeg eksperimenterte litt. Jeg ser for meg tre effekter som kan ha betydning - to som har vært nevnt før og en som ikke er nevnt:

1. Luften varmes opp så mye at utvidelsen presser ut en del av luften
   
2. Vannet som dannes i forbrenningen kondenseer
   
3. CO₂ som dannes i forbrenningen løses i vannet
   

Test 1:

Hvis 1) er riktig skal det for det første være synlig at luten boler ut av glasset, og dessuten vil vannet først begynne å stige litt etter at lyset er slukket slik at luften rekker å kjøles ned igjen. Dette er enkelt å teste, siden det bare er å gjøre eksperimentet og følge godt med.

Resultat:

Gassen inne i glasset utvider seg og presser vannet nedover, men ikke nok til at luft presses ut av glasset. Vannet begynte å stige litt før lyset slukket.

Konklusjon:

1) er ikke den riktige effekten.

 

Test 2:

Annethvert oksygenmolekyl som forbrukes i forbrenningen ender opp som vann som kan kondenseres ut. Siden oksygen utgjør 20% av luften kan volumet ikke minke med mer enn 10% hvis 2) er den eneste effekten som virker.

Resultat:

Volumet av gassen i glasset reduseres med ca 7%.

Konklusjon:

Siden volumreduksjonen er mindre enn 10% kan vi ikke trekke noen sikker konklusjon av dette. Det er fremdeles mulig at andre effekter enn 2) er viktig siden det kan godt være at lyset slukket før alt oksygenet var brukt opp.

 

Test 3:

Hvis kondensasjon av vanndampen er viktig må dampen ha mulighet til å kjøles nok ned til å gå over i væskeform. Den mest effektive nedkjølingen er ved at den kommer i kontakt med glasset. Ved å varme opp glasset først gjøres dermed muligheten for kondensering mye dårligere.

Resultat:

Vannet begynte ikke å stige før etter at lyset hadde slukket. Vannet steg kun tilbaket til nivået før lyset slukket.

Konklusjon:

Kondensering av vanndampen fra forbrenningen er den dominerende effekten.

 

Test 3.1 (Ikke utført)

Gjenta test 3, men vent lenge nok til at glasset blir kjølt ned og vanndampen får mulighet til å kondensere. Da bør vannet stige videre oppover.

 

Test 4 (Ikke utført)

Mål pH i vannet før og etterpå. Hvis oppløsing av CO₂ i vannet er viktig skal det være mulig å måle at vannet har blitt surere.

[Åsmund]

Jeg glemte at jeg hadde stilt spørsmålet og leste dette først nå. Litt seint, må si at det var artig å lese, spesielt testene