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Fluidgemisch errechnen

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Tags: 2 Fluide, Sonstiges

tsveching aktiv_icon

14:08 Uhr, 02.03.2012

Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einer geeigneten Methode eine Suspension zu berechnen.

Ein Zylinder mit einem Volumen von

54

cm³ ist mit Wasser gefüllt. (Dichte Wasser: 1 g/cm³)

\Rightarrow 54 g

Wasser im Zylinder

Nun wird eine Materie (Granatsand) (Dichte: 4 g/cm³) hinzugeben.
Daraus bildet sich eine Suspension. Der komplette Zylinder wird nun mit Granatsand aufgefüllt und das verdängte Wasser läuft über.

Zylinder mit rein Wasser gefüllt

: 54 g

Zylinder mit rein Granatsand gefüllt:

215 g

Wie oben gesagt wurde der Zylinder mit der kompletten Suspension gegewogen:
Gewicht der Suspension (Wasser

+

Granatsand):

135 g

Auch gewogen, Wasserüberlauf:

30 g

\Rightarrow 54 g - 30 g = 24 g

Wasser noch vorhanden

\Rightarrow 135 g - 24 g = 111 g

Granatsand

Nur wie komme ich RECHNERISCH auf meinen Anteil Wasser und meinen Anteil Granatsand?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."

prodomo aktiv_icon

15:33 Uhr, 02.03.2012

Das Wasser und der Sand haben zusammen

V = 54 m

27 m

Wasser und

27 m

Sand wiegen zusammen

135 g (27 \cdot 1 + 27 \cdot 4)

. Scheint mir allerdings zu einfach.

tsveching aktiv_icon

16:06 Uhr, 02.03.2012

Danke schonmal für deine Mühe.

Aber genau da seh ich ja den Fehler, ich kann nicht annehmen das

27

Anteile an Wasser und

27

Anteile an Sand im Zylinder sind.

Bin am rumexperimentieren wie die Verteilung der einzelenen Körner des Sandes sind.
Da sich in den Zwischenräumen das Wasser sammelt.

Ein Korn hat die Abmaße

80

mesh. Das sind

0,177

mm pro Korn...

Aber weiter bringt mich das alles nicht.

Photon aktiv_icon

16:22 Uhr, 02.03.2012

Ich weiß gar nicht, wo das Problem liegt. Die Massenanteile hast du ja schon:

c_{W a s s e r} = \frac{24}{135}

und

c_{S a n d} = \frac{111}{135}

. Die kannst du über die Dichten von Wasser bzw. Sand in Volumenanteile umrechnen:

V_{W a s s e r} = \frac{m_{W a s s e r}}{ρ_{W a s s e r}} = \frac{24 g}{1 \frac{g}{c m^{3}}} = 24 c m^{3}

V_{S a n d} = \frac{m_{S a n d}}{ρ_{S a n d}} = \frac{111 g}{4 \frac{g}{c m^{3}}} = \frac{111}{4} c m^{3}

Die Volumenanteile sind dann

\frac{V_{W a s s e r}}{54 c m^{3}}

und

\frac{V_{S a n d}}{54 c m^{3}}

tsveching aktiv_icon

16:28 Uhr, 02.03.2012

Es geht aber darum dies von Anfang an rechnerisch zu lösen.

Also ohne Abwiegen und Auffangen usw.

Genau DAS ist mein Problem...

Photon aktiv_icon

16:44 Uhr, 02.03.2012

Achso, verstehe. Es würde eine der Messungen reichen - entweder das Gesamtgewicht oder der Wasserüberlauf. Aber ganz ohne Messung müsste man tatsächlich über die dichteste Kugelpackung rechnen oder so...

tsveching aktiv_icon

16:48 Uhr, 02.03.2012

Sobald ich eine Messung verwenden dürfte könnte ich alles mit dem Dreisatz berechnen, da hast du Recht.

Aber wie du gerade sagst bin ich dabei ein Verteilungsdiagramm zu erstellen.
Es wird angenommen das jedes Korn gleich groß ist ( Korngröße

= 0,177

mm im Durchmesser.

Ich versuch es nun weiter. Falls einer Idden oder Vorschläge hat für Verteilung und Rechnung, Antworten werden gern erwartet.

Danke schonmal

Photon aktiv_icon

20:26 Uhr, 02.03.2012

Verstehe irgendwie nicht, was du überhaupt haben willst. Entweder du hast die Packungsdichte, dann kannst du das Volumen- und Massenverhältnis berechnen, oder du hast irgendwelche Infos zur Massen- oder Volumenverteilung und kannst die Packungsdichte berechnen. Aber beides aus nichts herzuzaubern wird nicht funktionieren, so ist das Problem ja nicht eindeutig bestimmt. :-)

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