Hur stort var trycket i termosen?

2003-02-18 23:00  
Fryskatastrof.
Foto Thomas Östling
En läsare sände följande dagboksartade verklighetsskildring:

Onsdag eftermiddag: Matleverans till dörren. Frysvarorna kom i kasse med koldioxidpellets (kolsyreis). Det blir bra för experiment med barnen i kväll. Lägger kolsyreisen i en ståltermos så länge, och termosen i frysen.

Torsdag kl 23.30: Frysdörren flyger upp med en smäll. Termoskorken sprängd. Fryst mat spridd över köket. Så går det när man glömmer termosen i frysen.

Hur stort var trycket som sprängde termosen?

Sprängd termoskork.
Foto Thomas Östling













Lösning:














Antag, som ett exempel, att 44 g frusen CO2 lades i termosen. Det blir 1 mol, ty relativa molekylmassan (tidigare kallad molekylvikten) är 44. CO2 kokar (sublimerar) redan vid -78 ?C (vid normalt tryck). Kemister, och många andra, vet att 1 mol av en (ideal) gas intar volymen 22,4 l vid normalt tryck och 0 ?C (273 K). Om termosen rymmer 0,5 l så blir trycket från 1 mol helt förgasad CO2 22,4/0,5 = 45 gånger atmosfärstrycket vid 273 K. Temperaturen i frysen är -18 ?C = 255 K. Gastrycket i termosen reduceras då till 45(255/273) = 42 gånger atmosfärstrycket, vilket t ex ger kraften 5 000 N på en normalstor termoskork. Inte så underligt att korken sprängdes bort. Att det tog ett drygt dygn innan termosen sprängdes visar att den länge gjorde sin tjänst och höll innehållet (CO2 i fast form) kallt trots den "varma" omgivningen (-18 ?C).

Kommentar: Nu blir inte riktigt all kolsyreisen i termosen gas. Eftersom trycket är förhållandevis högt finns en del koldioxid också som vätska. Trycket blir därigenom inte fullt så högt som i lösningen ovan, men ändå tillräckligt för att åstadkomma förödelsen.

Anm. 1. Kolsyreis kallas också torris, eftersom den övergår till gas direkt från fast fas (sublimerar) istället för att först anta vätskeform.

Anm. 2. Vi har bortsett från lufttrycket i termosen och frysen..

Göran Grimvall

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer