Akkurat nå er 163 pålogget.

Fysikk

Trykkforandring i gassboble?

14. oktober 2007 av msaetrev (Slettet)
Jeg går på kurs i boreteknikk.
Under forelesning i dag gikk vi gjennom en oppgave som jeg mener er løst feil i boka. -men jeg er ikke sikker. Ber derfor om hjelp:

Boring etter Olje
En lukket sylinder (Borehullet) inneholder en væske med densitet 1,3 kg/liter. I bunn av denne sylinderen siver det gass inn i fra formasjonen det bores i. i bunn av borehullet, der gassen kommer inn, er det et trykk på 240 bar. Gassen stiger oppover i borehullet (Det omgivende trykk avtar). Fordi hele sylinderen er fylt med væske, får ikke gassen mulighet til å utvide seg.

Boka tar utgangspunkt i formelen P*V=Konstant (Boyle Mariottes lov), og hevder derfor at fordi volumet (av boblen)ikke endrer seg på gassen, vil heller ikke trykket til gassen forandre seg. Med andre ord: gassen har 240 bars trykk, også når den er i topp av sylinderen.

Jeg mener at fordi det relative trykket omkring gassboblen blir mindre til høyere den kommer opp i sylinderen, må dette kompenseres med en tilsvarende trykkoppbygning i gassboblen fordi den ikke får anledning til å utvide seg (Potensielt antall liter man hadde tappet ut fra boblen på dette dypet vil være større enn det man hadde fått ut på bunn).
Gassboblen må da ha fått et større trykkspotensiale enn det den hadde på bunn. Dette må igjen føre til at det totale trykk på bunn og topp av hullet må stige tilsvarende.

Min sammenligning er:
Man har en fast beholder(f.eks en dykkeflaske)-lukker denne når man befinner seg i et område med 1 bar trykk. Dersom man da tar denne flasken og flytter den til et område med 0 bar trykk (kunstig), vil den ha et trykkpotensiale på 1 bar-et overtrykk i forhold til omgivelsene.
Jeg mener situasjonen i brønnen vil være tilsvarende, og at trykket i gassen vil være avhengig av det omgivende trykk-trykkdifferansen.

Håper det er noen som har tid til å svare meg, da lærerens konklusjon var: "Boka har rett". (-og jeg er ikke sikker)

Martin



Brukbart svar (0)

Svar #1
15. oktober 2007 av johwan (Slettet)

Jeg kan forsøke:

Jeg tror at din påstand er riktig dersom man antar at væskens densitet ikke er konstant, noe som stemmer med virkeligheten. Utifra det vil dermed gassboblens volum øke(og trykk minke) når den stiger mot overflaten, grunnet mindre hydrostatisk trykk ovenfra. Samtidig vil væskens densitet øke, siden det totale volumet er konstant.

Men det er viktig å huske at endringer i væskers densitet skjer i såpass liten grad at man ofte ser bort ifra det.


Brukbart svar (0)

Svar #2
15. oktober 2007 av Bogfjellmo (Slettet)

Går vi ut fra at væsken er inkompressibel, vil jo trykket i gassboblen holde seg konstant (om vi ikke har temperaturendringer), men når boblen beveger seg fra bunnen av beholderen til toppen, vil vel også trykket i væsken øke.

Når gassboblen har nådd toppen, har den fortsatt et trykk på 240 bar, trykket til væsken i grenseflata er også 240 bar, og det vil øke nedover etter formelen


Så det totale trykk på topp og bunn stiger, som du sier, men trykket i gassboblen forblir konstant.

Skriv et svar til: Trykkforandring i gassboble?

Du må være pålogget for å skrive et svar til dette spørsmålet. Klikk her for å logge inn.
Har du ikke en bruker på Skolediskusjon.no? Klikk her for å registrere deg.