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burbuja y presion
Respuestas: 14    Visitas: 1068
#1
buenas compañeros,me surge una duda existencial, jejeje.......cuando sale una burbuja del cuentagotas del CO2  a una presion de 1 BAR, ¿la cantidad de CO2  de esa burbuja es la misma que si la presion fuese de 2 BAR ????
#2
No lo sé! Smile
Pero si te digo que el contador de burbujas no es precisamente una referencia válida.
Su uso es el siguiente:
Ajustas CO2 hasta el nivel deseado. Para ello, mides ph sin gas y con el.
Cuando alcanzas la concentración que quieres en el acuario, solo entonces, fíjate en a cuantas burbujas / segundo equivale.
A partir de ahí, si ves que en algún momento baja la velocidad, aumentas la dosis hasta ir a la de referencia.
Y nada más Smile
Si reseteas el acuario o haces cambios grandes, volver a empezar. Es una referencia solo para ese acuario y en esa situación. No creas nunca eso de… con tres busrbujas segundo, o con dos, o con treinta y tres. Hay muchos otros factores que influyen en el resultado de meter CO2. Circulación del agua, agitación de la superficie, cantidad de sólidos en el acuario…

Saludos
#3
Si la burbuja es del mismo tamaño debería ser igual.

Puede que recuerdes la Ecuación general de los gases ideales del instituto.
P V = n R T
P Presión del gas (la de la salida)
V Volumen del gas (tamaño de la burbuja)
n Número de moles de gas (lo que preguntas)
R Constante de gases (pues constante)
T Temperatura del gas (la del acuario)

Si todo es constante, los moles también.

"Un mol de una sustancia es igual a 6.022 × 10²³ unidades de esa sustancia (tal como átomos, moléculas, o iones). El número 6.022 × 10²³ se conoce como número de Avogadro o constante de Avogadro. El concepto de mol se puede usar para convertir entre la masa y el número de partículas."
#4
La burbuja será del mismo tamaño pero con el doble de gas dentro ya que éste está más comprimido
#5
(09-11-2023, 03:53 AM)flamencobos escribió: La burbuja será del mismo tamaño pero con el doble de gas dentro ya que éste está más comprimido

Pero la presión a la salida es la del acuario, que solo depende de la altura del difusor, no de la presión de la bombona.
El tamaño de la burbuja dependerá de la tensión superficial.
#6
(09-11-2023, 01:09 PM)fenix80 escribió:
(09-11-2023, 03:53 AM)flamencobos escribió: La burbuja será del mismo tamaño pero con el doble de gas dentro ya que éste está más comprimido

Pero la presión a la salida es la del acuario, que solo depende de la altura del difusor, no de la presión de la bombona.
El tamaño de la burbuja dependerá de la tensión superficial.

Es como dice flamencobos, la presión que existe dentro de la mangura hasta el difusoor, es la que establece el regulador a su salida (o al menos, es el valor máximo posible). Con el cuentagotas, limitamos el caudal que pasa, pero una vez se estabiliza la presión, la presión en todo el tubo debe ser igual a la que indica el regulador (si no exisitera difusor). La presión debe ser suficiente para atravesar la piedra difusora, y eso genera una pequeña caida de presión, que es compensada por la siguiente burbuja.

Es decir, el regulador limita la presión máxima que se puede crearse en el tubo. La piedra difusora a partir de cierta presión deja pasar el CO2, y por tanto la presión del regulador debe ser suficiente para atravesar la piedra y vencer esa presión. La presión que existirá en el tubo será inferior a la del regualdor, pero superior a la de la piedra. En función de ambas presiones, se creará una presión intermedia entre ambas dentro del tubo, y esa será la presión a la que se forman las burbujas. Por tanto, el contenido de gas de una burbuja sí depende de la presión, es pura física. Ahora bien, no podemos saber con exactitud la presión que se genera en el tubo (salvo que pusieramos un manómetro).

Por ello, el número de burbujas es solo una referencia, tal y como indica Unay, que no puede extrapolarse a otro acuario.
#7
Ha quedado muy claro. Lo que se aprende en este foro, no me canso de repetirlo
#8
(09-11-2023, 03:39 AM)fenix80 escribió: Si la burbuja es del mismo tamaño debería ser igual.

Puede que recuerdes la Ecuación general de los gases ideales del instituto.
P V = n R T
P Presión del gas (la de la salida)
V Volumen del gas (tamaño de la burbuja)
n Número de moles de gas (lo que preguntas)
R Constante de gases (pues constante)
T Temperatura del gas (la del acuario)

Si todo es constante, los moles también.

"Un mol de una sustancia es igual a 6.022 × 10²³ unidades de esa sustancia (tal como átomos, moléculas, o iones). El número 6.022 × 10²³ se conoce como número de Avogadro o constante de Avogadro. El concepto de mol se puede usar para convertir entre la masa y el número de partículas."
Joder... casi na, jajajaja, gracias Fenix80 por la respuesta. desde luego mas completa y compleja no puede ser....
A ver compañeros, entonces la mayoria estais de acuerdo en que, midiendo la presion de salida del regulador, si inyecto una burbuja por segundo a 2 BAR estaria inyectando el doble de gas que si inyecto una burbuja por segundo a 1 BAR.........
Todo esto viene dado porque he cambiado el atomizador en linea por un reactor exterior en mi acuario de 240 litros con el fin de ver si la botella de 2 kilos de Co2, que ahora me viene durando un par de meses,la puedo estirar un poco mas. Hasta ahora estaba inyectando el gas como muchos de vosotros, con atomizador pero a la entrada del filtro para que este haga de reactor, pero cada cierto tiempo,4 o 5 veces al dia, se saturaba el filtro, un JBL 902, y tiraba bocanadas de burbujas de gas, por lo que entiendo que estaba desperdiciando Co2.
Por lo tanto he cambiado el atomizador chinorris, que mas o menos cumplia, si no fuera por lo de las bocanadas de gas del filtro, por un reactor externo sera 500,que ya puse hace tiempo, sin terminar de convencerme, eso si, en otro acuario mas pequeño con otro filtro mas pequeño tambien.
Y lo de las burbujas era porque como ya tenia la referencia del atomizador, en cuanto a presion y burbujas por minuto, ajustar el reactor con lo mismo,pero me encuentro que,claro, el atomizador funcionaba a 2.5 BAR y el reactor no necesita tanta presion para funcionar,lo tengo a 1 BAR solo.Perdi las instrucciones y no se a que presion maxima puede trabajar......
#9
A mi no me queda claro que una burbuja del mismo tamaño/volumen pueda tener distintas presiones.
Pero con esas respuestas de nicks de colores si que he notado la presión de ser una larva.  Confused
O me he olvidado de como se aplica la ecuación de Bernoulli (y otras S1*v1=S2*v2 ; Q=S*v) que estudié en mecánica de fluidos o no se. No me voy a meter con la pequeña pérdida de carga en los tubos.
[Imagen: Bernoul.gif]
Por no complicarlo, la ecuación tiene 3 términos:
- Energía de presión (en un extremo la regulas, en el otro es la atmosférica + columna de agua)
- Potencial o gravitacional (en función de la altura, no cambia en una instalación fija)
- Cinética (lo que varía para mantener el término constante)

Por lo que si subes presión, aumenta la velocidad (más burbujas -> más moléculas de CO2)
La relación no creo que sea lineal (parece parabólica), el doble de presión no será el doble de burbujas o de CO2.
Pero el doble de burbujas, debería ser más o menos el doble de CO2.
Y luego está lo que también comentan, la disolución del CO2 en el agua depende de más parámetros, más relacionados con la química.
#10
Yo poco o nada bien nada puedo aportar aquí ya qeu no tengo ni idea de estos temas, solo quería apuntar que no debes sentir ninguna presión por ser larva, el color del nick ni te quita ni te da la razón, así de simple. Sigue aportando tu ideas o tu punto de vista que es lo que enriquece el foro y de lo que al final aprendemos todos, un saludo
#11
Si, pero Bernoulli se aplica a líquidos, y la burbuja no es un líquido, es un gas, y por tanto hay que aplicar la ley de los gases ideales, que es la que puso el compañero.

El comportamiento no tiene nada que ver. Ten en cuenta que la ecuación de Bernouilli es de aplicación a fluidos (y gases) incompresibles,... el agua es incompresible (tiene un coef. de Poisson de 0,5), mientras que nuestro CO2 es de lo más compresible que hay.
#12
(09-11-2023, 09:52 PM)fenix80 escribió: Pero con esas respuestas de nicks de colores si que he notado la presión de ser una larva.  Confused

Por favor, no digas eso. Este debate es muy interesante y la razón la tienen que dar los argumentos, no los colores de los que participan -good.gif

Saludos
#13
(09-11-2023, 10:33 PM)Carlos70 escribió: Si, pero Bernoulli se aplica a líquidos, y la burbuja no es un líquido, es un gas, y por tanto hay que aplicar la ley de los gases ideales, que es la que puso el compañero.

El comportamiento no tiene nada que ver. Ten en cuenta que la ecuación de Bernouilli es de aplicación a fluidos (y gases) incompresibles,... el agua es incompresible (tiene un coef. de Poisson de 0,5), mientras que nuestro CO2 es de lo más compresible que hay.
Por curiosidad ¿ Qué gases son incomprensibles?
#14
(09-11-2023, 10:33 PM)Carlos70 escribió: Si, pero Bernoulli se aplica a líquidos, y la burbuja no es un líquido, es un gas, y por tanto hay que aplicar la ley de los gases ideales, que es la que puso el compañero.

El comportamiento no tiene nada que ver. Ten en cuenta que la ecuación de Bernouilli es de aplicación a fluidos (y gases) incompresibles,... el agua es incompresible (tiene un coef. de Poisson de 0,5), mientras que nuestro CO2 es de lo más compresible que hay.
Es cierto que hay matices, en realidad Bernoulli se aplica a fluidos (líquidos y gases), aunque fluidos ideales (sin viscosidad ni rozamiento) y flujos incompresibles (o flujos de líquidos y gases que se mueven a un bajo número de Mach).
Para el CO2 a 25°C y 2 bar de presión, estas condiciones no son extremas.

Creo que el Coeficiente de Poisson se aplica a sólidos (relación entre la contracción lateral y la elongación axial).
Tal vez te refieres al coeficiente de compresibilidad volumétrica (β)
Agua a 25°C: 4.5x10^-10 Pa-1
CO2 a 25°C: 3.5x10^-5 Pa-1
Si hay bastante diferencia, no se hasta que punto influirá.
Supongo que habría que tener en cuenta la expansión en serie de Taylor de la relación de compresibilidad volumétrica (relación P, V y β)

La ley de los gases ideales (PV=nRT) es la que puse en primer lugar y como dices, el CO2 no es ideal (perfectamente compresible).
Aunque para la formación de burbujas habría que aplicarla junto a la Ley de Henry (C=k*P) y la Teoría de nucleación (Pburbuja=Psat+2σ/r)

Pero aquí ya me retiro, esto se está poniendo ya bastante espeso, especialmente para estas horas Smile
Empiezo a tener "recuerdos de Vietnan" de la mecánica de fluidos y sus ecuaciones integro-diferenciales  -no2.gif

Pregunté incluso a ChatGPT, pero no se quiere mojar  Blush
Creo que lo mejor va a ser ir probando poco a poco.

Gracias por decir que no importan los colores del nick  -hi.gif  -drinks.gif

(09-11-2023, 10:45 PM)Zac escribió:
(09-11-2023, 10:33 PM)Carlos70 escribió: ...
Por curiosidad ¿ Qué gases son incomprensibles?

Aquí ya tiro de ChatGPT y reviso que sea coherente, que no tengo ya la cabeza para estas cosas  -nosweat.gif
Cita:En la práctica, todos los gases son compresibles, aunque en ciertos contextos, algunos gases pueden aproximarse como incompresibles en función de las condiciones y la aplicación específicas.

Por ejemplo, para gases a bajas presiones o en procesos donde los cambios de presión son pequeños, la compresibilidad del gas puede ser despreciable, y el gas se puede tratar como incompresible.

Ecuaciones de estado más complejas y realistas: ecuación de Van der Waals
#15
@Fenix80, es correcto lo que dices, esas fórmulas se aplican a medios ideales, teóricamente perfecto. Pero eso no existe al 100%.
Respecto al coeficiente de Poisson (u), no se aplica sólo a sólidos. Es un valor que junto al Modulo de Young (E), define las propiedades elásticas de cualquier material. Pero es mejor aplicar el módulo de compresibilidad (K) y el de rigidez transversal (G), ya que son más versátiles, porque resulta que si Poisson vale 0.5, el valor de K es infinito, lo que es imposible (no es real).
Por ejemplo, el agua tiene un Poisson de 0.5, y por eso es incomprensible....

Y si...esto ya es un poco "espeso"...pero yo me dedico habitualmente a eso, la mecánica de materiales y ecuaciones diferenciales. Me peleo con ellas casi todos los dias Big Grin

@Zac, los gases incomprensible teóricamente existen, bajo determinadas condiciones. Pero en la práctica no es una situación fácil de alcanzar.

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