Jump to content
forum-okna.ru

зависимость линзования от толщины дистанционной рамки


Recommended Posts

Доброго всем!

...

Сегодня поднялся интересный вопрос: какие образом объем воздуха внтури стеклопакета влияет на эффект линзования пакета

хочется услышать мнения профи по стеклу (сами мы не "местные", так как занимается исключительно алюминием....)

 

для сравнения возьмем 2 пакета размером 1600*2200мм:

8м1-14-6м1

 

8м1-22-6м1

теперь вопросики:

какой из пакетов будет больше линзовать при перепаде температур ???

почему ???

)))

Link to comment
Share on other sites


Оконный портал tybet.ru | Подписка на новости | Бесплатные объявления | База оконных знаний | ОНЛАЙН-ВЫСТАВКА


Второй пакет будет более склонен к линзообразованию, т.к. основной закон термодинамики (Менделеева-Клапейрона) галсит, что в герметичной системе давление, объем и температура взаимосвязаны.

http://physicsguide.ru/urklapmend.html

Link to comment
Share on other sites

Второй пакет будет более склонен к линзообразованию, т.к. основной закон термодинамики (Менделеева-Клапейрона) галсит, что в герметичной системе давление, объем и температура взаимосвязаны.

http://physicsguide.ru/urklapmend.html

не убедительно, так как:

по ссылке:

p*V=R*T

эффект линзования вызывается давлением: p=R*T/V

R,T - const по условию задачи

V - молярный объем - тоже const ( в обоих пакетах воздух одинакового состава)

получается - что эффект линзования для двух указанных пакетов должен быть идентичным

... ?

Link to comment
Share on other sites

Это школьная задачка на пропорции. Если бы стекло полностью компенсировало разницу давлений, то прогиб стекла на первом пакете был бы в 7/11-х раз меньше. А так, - то что написал Baal.

Чем тоньше рамка тем меньше прогиб. Казалось бы. Однако при чрезмерном сближении стёкол могут измениться условия теплообмена и, соответственно, температура и разница давлений. Так что для своего типоразмера выбирайте рамку 16-18 мм. Впрочем, с указанными вами толщинами стекла и 14-я рамка пойдёт.

 

ЗЫ. По секрету. По-моему, у стекольщиков нет никаких расчётных программ на линзование.

Link to comment
Share on other sites

не убедительно, так как:

по ссылке:

p*V=R*T

эффект линзования вызывается давлением: p=R*T/V

R,T - const по условию задачи

V - молярный объем - тоже const ( в обоих пакетах воздух одинакового состава)

получается - что эффект линзования для двух указанных пакетов должен быть идентичным

... ?

считать надо в дифференциальной форме:

d(P*V)=dT --> VdP+PdV=dT

для наглядности примем, что объем не меняется, растет только давление. Тогда VdP=dT. V1/V2=14/22, вот и разница в приросте давления составит 7:11. Можешь принять допущение, что давление не меняется, меняется объем пакета. Тогда соотношение прироста объема будет в том же соотношении 7:11. Площади равны, значит возникает линза. Реальная степень линзования зависит от жесткости конструкции (не бывает так, чтобы или объем или давление оставались постоянными), то есть от толщины стекла и размера пакета

Link to comment
Share on other sites

ЗЫ. По секрету. По-моему, у стекольщиков нет никаких расчётных программ на линзование.

 

имено так... поэтому и вопрос на форуме возник...

PS: (по еще большему секрету). У стекольщиков (кого я знаю, чтообы не кидать камни в чужой огород) нет программ по определению толщины стекла в пакете в зависимости от размера .... есть только неработающий ГОСТ и личный опыт ....

 

 

считать надо в дифференциальной форме:

d(P*V)=dT --> VdP+PdV=dT

для наглядности примем, что объем не меняется, растет только давление. Тогда VdP=dT. V1/V2=14/22, вот и разница в приросте давления составит 7:11. Можешь принять допущение, что давление не меняется, меняется объем пакета. Тогда соотношение прироста объема будет в том же соотношении 7:11. Площади равны, значит возникает линза. Реальная степень линзования зависит от жесткости конструкции (не бывает так, чтобы или объем или давление оставались постоянными), то есть от толщины стекла и размера пакета

 

... что меня во всем этом смущает - никто не учитывает "сжимаемость" воздуха... То-есть, если бы вместо воздуха в пакете было что-то с плотностью, например, воды - то вопросов не возникало бы...

Если я правильно понимаю - формула должна быть несколько иной, учитывая плотность воздуха, жесткость стекол итд

думаю, на практике это должно вылиться в десятые/сотые доли отклонения по условию задачи...

хотя, похоже, я в дебри забредаю...

 

p.s.: камнями сильно не кидайтесь, все ИМХО ...

))))

Edited by denis_zdv
Link to comment
Share on other sites

 

имено так... поэтому и вопрос на форуме возник...

PS: (по еще большему секрету). У стекольщиков (кого я знаю, чтообы не кидать камни в чужой огород) нет программ по определению толщины стекла в пакете в зависимости от размера .... есть только неработающий ГОСТ и личный опыт ....

 

 

 

 

... что меня во всем этом смущает - никто не учитывает "сжимаемость" воздуха... То-есть, если бы вместо воздуха в пакете было что-то с плотностью, например, воды - то вопросов не возникало бы...

Если я правильно понимаю - формула должна быть несколько иной, учитывая плотность воздуха, жесткость стекол итд

думаю, на практике это должно вылиться в десятые/сотые доли отклонения по условию задачи...

хотя, похоже, я в дебри забредаю...

 

p.s.: камнями сильно не кидайтесь, все ИМХО ...

))))

Вы же барометр видели? Там ещё меньший объем воздуха, а стрелка вполне себе бегает... С лизой то же самое: чем больше объем создуха, тем выше изменение давления при одинаковом изменении температуры. Соответственно, чем толще рамка, тем больше линза. Разница может быть не так велика, как на абсолютно одинаковых, но собранных в разные дни стеклопакетах, т.к. атмосферное давление в момент сборки тоже бывает разным.

 

Условно говоря, история почти как с автомобильными покрышками. Можно их накачивать на висящей в воздухе машине или на балансировочном станке в шиномонтаже, но устанавливать нормативное необходимо на стоящей на земле и при холодной резине (т.е. до поездки).

Edited by Baal
Link to comment
Share on other sites

Вы же барометр видели? Там ещё меньший объем воздуха, а стрелка вполне себе бегает... С лизой то же самое: чем больше объем создуха, тем выше изменение давления при одинаковом изменении температуры. Соответственно, чем толще рамка, тем больше линза. Разница может быть не так велика, как на абсолютно одинаковых, но собранных в разные дни стеклопакетах, т.к. атмосферное давление в момент сборки тоже бывает разным.

 

Условно говоря, история почти как с автомобильными покрышками. Можно их накачивать на висящей в воздухе машине или на балансировочном станке в шиномонтаже, но устанавливать нормативное необходимо на стоящей на земле и при холодной резине (т.е. до поездки).

 

 

...

хм, все стекольщики сказали именно так, как и Вы....

а вот пример с барометром сподвиг на направление поисков:

с барометром пример не очень удачный - так как барометр может быть и маленьким, может быть и большим - от величины барометра его показания не меняются.... )))

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D1%8B#.D0.98.D0.B7.D0.BE.D0.B1.D0.B0.D1.80.D0.BD.D1.8B.D0.B9_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D1.86.D0.B5.D1.81.D1.81

 

хм, получается. что давление в обоих случая идентично....

а учитывая сжимаемость воздуха в случае с более широкой рамкой линзование должно быть меньше

....

как-то так получается....

Link to comment
Share on other sites

 

 

...

хм, все стекольщики сказали именно так, как и Вы....

а вот пример с барометром сподвиг на направление поисков:

с барометром пример не очень удачный - так как барометр может быть и маленьким, может быть и большим - от величины барометра его показания не меняются.... )))

http://ru.wikipedia.....B5.D1.81.D1.81

 

хм, получается. что давление в обоих случая идентично....

а учитывая сжимаемость воздуха в случае с более широкой рамкой линзование должно быть меньше

....

как-то так получается....

про сжимаемость ... так вам формулу закона уже напомнили, PV=RT. Изменяешь объем - меняется давление. Это и есть сжимаесмоть. В нашем случае вполне можно считать воздух "идеальным газом"

Link to comment
Share on other sites

про сжимаемость ... так вам формулу закона уже напомнили, PV=RT. Изменяешь объем - меняется давление. Это и есть сжимаесмоть. В нашем случае вполне можно считать воздух "идеальным газом"

 

формула немного не подходит под описание процесса (см. пост раньше), так как V в формуле - это не "объем", а молярный объем - ОБЪЕМ/количество вещества - в качестве аналога можно взять плотность)))

то-есть, по уравнению прямая зависимость давления от температуры

в моей ссылке на вики хорошо описан ИЗОХОРНЫЙ (исправлено с "озобарный", считать опиской) процесс....

в общем, давление не изменяется с изменением объема!

;)

Edited by denis_zdv
Link to comment
Share on other sites

 

формула немного не подходит под описание процесса (см. пост раньше), так как V в формуле - это не "объем", а молярный объем - ОБЪЕМ/количество вещества - в качестве аналога можно взять плотность)))

то-есть, по уравнению прямая зависимость давления от температуры

в моей ссылке на вики хорошо описан озобарный процесс....

в общем, давление не изменяется с изменением объема!

;)

В целом, наша история описана, скорее, законом Шарля. Т.е. для каждого конкретного стеклопакета процесс изохорный, а не изобарный.

Link to comment
Share on other sites

 

формула немного не подходит под описание процесса (см. пост раньше), так как V в формуле - это не "объем", а молярный объем - ОБЪЕМ/количество вещества - в качестве аналога можно взять плотность)))

то-есть, по уравнению прямая зависимость давления от температуры

в моей ссылке на вики хорошо описан озобарный процесс....

в общем, давление не изменяется с изменением объема!

;)

собственную ссылку, если физику не помните, могли бы и прочитать. V-объем газа! Молярный объем идеальных газов постоянен, описывается числом Авогадро (точное значение за долгие годы забылось, но примерно 6,02*10в23степени) . Моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра.

В реальном пакете не изобарный, но и не изохорный процесс. Стекло имеет конечную упругость и деформируется при изменении внутреннего давления в пакете.

Link to comment
Share on other sites

В целом, наша история описана, скорее, законом Шарля. Т.е. для каждого конкретного стеклопакета процесс изохорный, а не изобарный.

 

100% - насчет изобарного просто описался, сорри - объем то постоянный ...

только вот меня только что поправили по телефону по поводу моих рассуждений по сжимаемости газов: "от толщины дистанцинной рамки не зависит. насколько будет линзовать, так как давление (его изменение в т.ч.) - постоянно в первом и втором случае"... то-есть, при одинаковых изменениях температур линзовать будет идентично...

 

....

 

собственную ссылку, если физику не помните, могли бы и прочитать. V-объем газа! Молярный объем идеальных газов постоянен, описывается числом Авогадро (точное значение за долгие годы забылось, но примерно 6,02*10в23степени) . Моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра.

В реальном пакете не изобарный, но и не изохорный процесс. Стекло имеет конечную упругость и деформируется при изменении внутреннего давления в пакете.

...

100% про выделенное ))))

 

p.s.: пост подкорректил чуток ошибочный ...

Edited by denis_zdv
Link to comment
Share on other sites

В целом, наша история описана, скорее, законом Шарля. Т.е. для каждого конкретного стеклопакета процесс изохорный, а не изобарный.

Процесс, конечно, изначально изохорный, по большому счёту. :D Вот только оценить мы жаждем изменение объёма. :D

  • Upvote 1
Link to comment
Share on other sites

 

300%!

)))

Вот тут, как раз, и важени тот самый молярный объем газа (т.е. количество газа), котороый постоянен для кадого конкретного пакета, а не физический объем самого стеклопакета.

Молярный объем газа в пакете с более узкой рамкой меньше, в пакете более широкой рамкой - больше. Изменение давления линейно для обоих пакетов, но абсолютное значение давлений для разных - разное.

Edited by Baal
Link to comment
Share on other sites

Молярный объем газа в пакете с более узкой рамкой меньше, в пакете более широкой рамкой - больше.

 

?!?

)))

думаю, данное утверждение имеет смысл в том случае, если в пакете с узкой рамкой, например, водород, а с широкой - обычный воздух

Link to comment
Share on other sites

 

 

?!?

)))

думаю, данное утверждение имеет смысл в том случае, если в пакете с узкой рамкой, например, водород, а с широкой - обычный воздух

По цитате я смайлы ставить не стал, внизу ссылка с разъяснением. Обратите особое внимание на закон Авогадро, он Вас, судя по цитате, удивит в части воздуха и водорода...

 

Имеет смысл сравнивать количества вещества, совершающего работу. Количество молекул газа в герметичных пакетах с разным внутренним объёмом газа разное, или Вы считаете, что одинаковое? Если Вам не понравилось сравнение с барометром, то представьте два цилиндра одинакового диаметра, но разной длины, с подвижными поршнями. Ход поршня в каком цилиндре будет больше при одинаковом нагреве цилиндров, если в первом объём воздуха больше, а во втором -меньше?

 

Пожалуйста, прочтите внимательно дайджест молекулярно-кинетической теории:

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/5787/МОЛЕКУЛЯРНО

 

Возможно, Вы увидите, что разные объёмы газов при одинаковом нагревании совершают разную работу...

Edited by Baal
Link to comment
Share on other sites

По цитате я смайлы ставить не стал, внизу ссылка с разъяснением. Обратите особое внимание на закон Авогадро, он Вас, судя по цитате, удивит в части воздуха и водорода...

 

Имеет смысл сравнивать количества вещества, совершающего работу. Количество молекул газа в герметичных пакетах с разным внутренним объёмом газа разное, или Вы считаете, что одинаковое? Если Вам не понравилось сравнение с барометром, то представьте два цилиндра одинакового диаметра, но разной длины, с подвижными поршнями. Ход поршня в каком цилиндре будет больше при одинаковом нагреве цилиндров, если в первом объём воздуха больше, а во втором -меньше?

 

Пожалуйста, прочтите внимательно дайджест молекулярно-кинетической теории:

http://dic.academic....787/МОЛЕКУЛЯРНО

 

Возможно, Вы увидите, что разные объёмы газов при одинаковом нагревании совершают разную работу...

 

даже не минуты не сомневался ))) (про разную работу)

да вот только количество столкновений работающих молекул со стенками на единицу площади - идентично . Так как увеличивая объем, мы параллельно увеличиваем площадь воздействия. Связь должна быть линейная, имхо

...

к теме вернусь вечерком - сейчас времени нет, в т.ч. внимательно изучу Вашу ссылку, спс )

 

p.s.: предлагая пример с водородом я имел ввиду меньшую плотность газа, в инете копаться времени не было особо - так что мог и ошибиться, вечером перепроверю )

p.s2: насчет поршней, аналогично, не совсем удачный пример, так как нам надо оценить изменение давления на единицу площади, а не ход штока в зависимости от диаметра цилиндра )

Edited by denis_zdv
Link to comment
Share on other sites

По цитате я смайлы ставить не стал, внизу ссылка с разъяснением. Обратите особое внимание на закон Авогадро, он Вас, судя по цитате, удивит в части воздуха и водорода...

 

Имеет смысл сравнивать количества вещества, совершающего работу. Количество молекул газа в герметичных пакетах с разным внутренним объёмом газа разное, или Вы считаете, что одинаковое? Если Вам не понравилось сравнение с барометром, то представьте два цилиндра одинакового диаметра, но разной длины, с подвижными поршнями. Ход поршня в каком цилиндре будет больше при одинаковом нагреве цилиндров, если в первом объём воздуха больше, а во втором -меньше?

 

Пожалуйста, прочтите внимательно дайджест молекулярно-кинетической теории:

http://dic.academic....787/МОЛЕКУЛЯРНО

 

Возможно, Вы увидите, что разные объёмы газов при одинаковом нагревании совершают разную работу...

 

появилось время изучить Вашу ссылку достаточно внимательно:

 

"Закон Авогадро. Как мы уже говорили, воздух при комнатной температуре имеет плотность примерно 0,0013 г/см3 и создает давление МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ106 дин/см2. Газообразный водород, плотность которого при комнатной температуре равна всего лишь 0,00008 г/см3, тоже создает давление в 106 дин/см2. Согласно формуле (1), давление газа пропорционально числу молекул в единице объема и их средней кинетической энергии. В 1811 итальянский физик А.Авогадро выдвинул гипотезу, согласно которой равные объемы различных газов при одинаковых температуре и давлении содержат одинаковое число молекул. Если эта гипотеза верна, то из соотношения (1) получим, что для разных газов при указанных выше условиях величина (1/2) mv2 одинакова, т.е. одинакова средняя кинетическая энергия молекул. Этот вывод вполне согласуется с молекулярно-кинетической теорией

(см. также ТЕПЛОТА).

Масса 1 см3 водорода мала не потому, что в данном объеме присутствует меньше молекул, а потому, что масса каждой молекулы водорода в несколько раз меньше массы молекулы азота или кислорода - газов, из которых в основном состоит воздух. Установлено, что число молекул любого газа в 1 см3 при 0° С и нормальном атмосферном давлении равно 2,687*10 19."

..

да, сравнение водорода в одном пакете и кислорода в другом с моей стороны были ошибочным, факт - количество молекул в единице объема для кислорода и водорода идентично..

 

по поводу давления в пакете:

 

Уравнение состояния идеального газа (иногда уравнение Клапейрона или уравнение КлапейронаМенделеева) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температуройидеального газа. Уравнение имеет вид: 71d8a811e774f8e7ae568b74eb9398bb.png

где

Так как 29b38208032cae6ee9bd51ce51c39643.png, где 2134c1f646882595262656d3129ddbb2.pngколичество вещества, а 7da391db90e8371122df242683dc1aca.png, где c412188b02efd163085e55c0d351fe41.png — масса, 662b559fc068cfaf714f3d4265a00768.pngмолярная масса, уравнение состояния можно записать: 17321312d102eb0074e5f9f42aa9577d.png

 

Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Менделеева — Клапейрона.

В случае постоянной массы газа уравнение можно записать в виде: f127510e3a8676b2c462e1385ab7bcd5.pnga3bfe34795c0bc4cdb982cc999b4a855.png

Последнее уравнение называют объединённым газовым законом. Из него получаются законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака: 3e62ade8c44ae7c8d6f5324b213b5977.pngзакон Бойля — Мариотта. 1de038ffd571ce39d0bd2759a888bd0c.pngЗакон Гей-Люссака. 79f011684180d052849693cfcd30bd51.pngзакон Шарля (второй закон Гей-Люссака, 1808 г.)

 

В нашем случае константой является объем, так как мы рассматриваем изменение давления от температуры в пакете 1 (v1=const) и пакете 2 (v2=const)

Закон Шарля. Изохорный процесс. Зависимость давления только от температуры. Причем зависимость линейная.

 

 

Таким образом, давление идентично в пакетах с разной дистанционной рамкой и не зависит от ее ширины

 

момент, который был упущен в рассуждениях в теме: деформационная стойкость стекла и бутила

хотя, думаю, это имеет смысл учитывать только при каком-то значимом соотношении площадей бутила/стекла, в рассмативаемом пакете внутренняя площадь:

2-х стекол составляет 1600*2200*2стороны=7,04м2

бутила = (1600*2+2200*2)*14мм (вар1) = 0,1064м2

(1600*2+2200*2)*22мм (вар2) = 0,1672м2

имхо, теоретически, если принять бутил как более "стойкий" к деформации от давления, то исходя из закона сохранения энергии надо допустить, что деформация стеклопакета будет тем больше, чем больше площадь бутила. Однако процентные соотношения S бутила / S стекла = 0,015 (вар1) / 0,023 (вар2) позволяют усомниться, с даже с помощью микрометра можно будет заметить изменение деформации стекол.

Впрочем, если принять бутил как менее "стойкий" к деформации, то все с точностью наоборот )))

...

в общем, договорился с учителем физики о встрече - как найду время, попробую более детальо проработать темку )))

Edited by denis_zdv
Link to comment
Share on other sites

Осталось связать это с теорией упругости, учесть изменения атмосферного давления, действующего на герметичный стеклопакет, взглянуть ещё и на изотермический процесс, прочесть пару материалов о мембранах и после встречи с учителем физики написать: "а линза при более широкой рамке и правда больше". Вы смотрИте на задачу в комплексе: учитывайте температурное расширение/сжатие наружного и внутреннего стёкол, иначе очередной сферический конь в вакууме получится.

Link to comment
Share on other sites

Осталось связать это с теорией упругости, учесть изменения атмосферного давления, действующего на герметичный стеклопакет, взглянуть ещё и на изотермический процесс, прочесть пару материалов о мембранах и после встречи с учителем физики написать: "а линза при более широкой рамке и правда больше". Вы смотрИте на задачу в комплексе: учитывайте температурное расширение/сжатие наружного и внутреннего стёкол, иначе очередной сферический конь в вакууме получится.

 

в комплексе и пытаемся смотреть

а вот с Вашей стороны я ничего конкретного, кроме очереднего "расширяется больше" не получил, кста - если есть конкретные предложения / указания на ошибки - пишите, не стесняйтесь )

а то пока все выглядит примерно так : "должен расширяться больше, но почему - пока не знаю, а вот поискать нужно там-то там-то" )))

только то, что пока "нарыто" - говорит об обратном - не больше линза! )

;)

...

по срочности для меня вопрос уже неактуален - частичный ответ я на него получил, меня вполне удовлетворяющий.

Будет время - неспеша покопаемся, поразбираемся - тем более что одного человека я проблемой заинтересовал, он делает параллельные изыски, потом сверимся...

как то вот так все...

)))

Link to comment
Share on other sites

 

в комплексе и пытаемся смотреть

а вот с Вашей стороны я ничего конкретного, кроме очереднего "расширяется больше" не получил, кста - если есть конкретные предложения / указания на ошибки - пишите, не стесняйтесь )

а то пока все выглядит примерно так : "должен расширяться больше, но почему - пока не знаю, а вот поискать нужно там-то там-то" )))

только то, что пока "нарыто" - говорит об обратном - не больше линза! )

;)

...

по срочности для меня вопрос уже неактуален - частичный ответ я на него получил, меня вполне удовлетворяющий.

Будет время - неспеша покопаемся, поразбираемся - тем более что одного человека я проблемой заинтересовал, он делает параллельные изыски, потом сверимся...

как то вот так все...

)))

Разбирайтесь, разбирайтесь...

 

)))

Edited by Baal
Link to comment
Share on other sites

Я раньше думал, что линза одинаковая, но прочитав сейчас эту тему, понял, что все-таки разная, если пренебречь сопротивлением стекла при изгибе. Ведь объем должен уменьшиться пропорционально в обоих пакетах, и в толстом пакете стекло должно для этого сильнее прогнуться! Спасибо всем за дискуссию!

Link to comment
Share on other sites

...

в общем... горбатого могила исправит

...

пока решили так:

заказываем 2 пакета со стекла тройки размером 1000*1000

рамка первого =12мм, второго 24 мм

затаскиваем это все дело в теплое помещение, ждем прогрева, сверлим отверстия в бутиле, запечатываем герметиком.

дальше тащим это дело на улицу, ждем остывания, и штенгелем замеряем в центре "схлопывание"

дальше идем постить на форум и пить пиво

...

до выходных попробуем уложиться если погода "испортится", как обещают синоптики (сейчас 2-3гр в плюсе) )))

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.



×
×
  • Create New...

Important Information

By using this site, you agree to our Terms of Use.