Hoeveelheid gas in een leiding

[AB Klarenbeek]

Wie kan mij helpen???
 
Ik ben op zoek naar de hoeveelheid (bio)gas in een leiding, mocht de samenstelling van belang zijn voor mijn vraag:

Methaan

CH₄

60%

Koolstofdioxide

CO₂

35%


Overigen

xxx

5%
. 
De terrein leiding is ca 9 km lang en zal een doorsnede van 110mm hebben (inwendig 100mm), in de grond gelegd dus temperatuur ca 10 graden (even voor het gemak).
 
Met 1/4 x P x d2 kom je dus op 0,00785m2 en bij 9.000mtr is de inhoud dus ca 70m3.
 
Maar dan.... hoeveel m3 gas zit hier in onder druk....
 
Bijvoorbeeld bij 1 bar overdruk...., is dit dan 700 - 7.000 - of 70.000m3 (of nog iets anders )
 
 
AJB als je reageert ook even de formules, mocht de druk in het systeem anders zijn of toch een andere diameter, dan kan ik me tenminste redden en hoef jullie dan niet meer te vermoeien met vermoedelijk een simpele vraag, maar dit gaat mij boven de pet
 
Alvast super bedankt voor jullie reacties en moeite!!!

[Rob7474]

je zou de ideale gaswet kunnen gebruiken, nou zijn gassen in de praktijk zelden ideaal, maar hij dient in ieder geval als voorbeeld.
de ideale gaswet luidt: pV = nRT
met p = druk; V = volume; n = aantal mol gas (aantal moleculen/ 6,02 * 10^23); R = gasconstante, eenheid is 8,3145 J/(mol.K); T = temperatuur.
Hiermee kun je uiterkenen hoeveel mol gas er dus in je systeem zit waarbij de druk, het volume en de temperatuur gegeven zijn (zoals je zegt)
 
Invullen: n = pV / RT = 5950 mol met jouw gegevens (70 m³, 283 K, 2*10^5 Pa)
Om massa te krijgen moet je vermenigvuldigen met de molaire massa: 16*0,6 + 44*0,35 / 0,95 = 26,3 g/mol (gemiddelde molaire massa met de gegeven samenstelling en de 5% overig even verwaarloosd)
dan zit je dus met 26,3 * 5950 = 156552 g gas, of afgerond 156,5 kg
Maar let wel, dit kan goed afwijken omdat deze gassen zich niet ideaal hoeven te gedragen: http://nl.wikipedia.org/wiki/Ideaal_gas voor het technische verhaal

[AB Klarenbeek]

Hoi Rob,

Super bedankt voor je snelle reactie!

Weet jij dan toevallig ook als de 156 kg aan gas vrij komt door leidingbreuk hoeveel het dan wordt bij de normale luchtdruk.....

En wat dat in m3 aan gas zou zijn....

Dat spreek namelijk meer tot mijn verbeelding....

Of is dat een domme vraag en wordt gas niet in m3 weer gegeven...

Alvast weer bedankt mocht je tijd en zin hebben om te reageren

[Rob7474]

nou, je kunt het wel in m³ uitdrukken maar gas is samendrukbaar, zoals het bijvoorbeeld in duikersflessen werkt: als je lucht oppompt naar 100 bar, heb je dus in je fles 100 keer zoveel lucht zitten als bij atmosferische druk (aan massa). Omdat het aantal mol en de massa van een hoeveelheid gas constant blijft bij alle drukken, is dit een meer eenduidige manier om het aan te geven.
 
Om het in m³ uit te drukken pak ik 1 bar (ongeveer de atmosferische druk).
dan heb je 140 m³ gas in je leiding
Als het zou gaan lekken zal het dus in de leiding 1 bar worden, en dan lekt de helft eruit (omdat van 2 bar naar 1 bar een halvering in het aantal mol is, mits je T en V constant blijven). Dus iets van 78 kg, of 70 m³ gas bij 1 bar.

[AB Klarenbeek]

Het kwartje begint te vallen

Dus bij 2 bar 140m3 , bij 3 bar 210m3, enz

En dat is dus bij 1 bar 70m3 is gevoelsmatig 70.000 liter (om de omvang uit te drukken in een voor iedereen begrijpbare eenheid).

Zal natuurkundig wel niet helemaal "waterdicht" zijn maar ter verduidelijking.

Heel erg bedankt voor je reacties!!!

Wat mooi dat je zo kennis kunt delen (in dit geval jou kennis met mij )

[Christoph Ronken]

Ik zag nu eens een topic staan waar ik wel op zou kunnen antwoorden, is dat al gebeurd

[AB Klarenbeek]

ja dat gaat snel hier, maar bedankt!