Bellentellen, maar hoe groot is een bel?

[henkg]

Bellentellen, maar hoe groot is een bel?
Vooropgesteld: ik gebruik een classic slangmodel. Andere modellen zullen een wellicht een andere belgrootte hebben (ik las ergens: 4 ml voor een cylindrisch model)
Ik heb m.b.v. een slangetje een grote injectiespuit verbonden aan het waterslot. Daarna het waterslot gevuld. Vervolgens langzaam de injectiespuit leeggedrukt, en de bellen geteld.
39 ml lucht gaf 70 bellen.  0,55 ml per bel dus.

En dan nu mijn vraag:
Hoeveel liter CO2 wordt er gevormd bij volledige uitvergisting van 1000 gram vergistbare suiker?
Ik las ergens (http://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,13068.msg188174.html#msg188174) een factor van 0,238. Dat zou dan 1000 * 0,238 = 238 liter CO2 geven. Klopt dat?

PS. Ik weet dat er pas gebotteld kan worden als het SG een paar dagen niet meer afneemt (en binnen aanvaardbare grenzen ligt), maar het bellentellen en de berekening interesseert me nu eenmaal. Ook ben ik nieuwsgierig waar die factor 0,238 vandaan komt.

[RobinB]

Zie de topics van Henielma, daarin komt alles aan bod.

[Oscar]

Bellentellen, maar hoe groot is een bel?

Dat ligt er aan....











 

[hansm]

Zie de topics van Henielma, daarin komt alles aan bod.

... en let verder niet op Oscar. Hij kan er ook niets aan doen

[koffie]

Die heeft namelijk een klap van de bel molen gehad

[heijligers]

Die heeft namelijk een klap van de bel molen gehad

Ooit bij Grolsch te veel koolzuur binnengekregen, toen is het fout gegaan 

[Oscar]

Ooit bij Grolsch te veel koolzuur binnengekregen, toen is het fout gegaan 

Laten we het daar maar op houden... Sindsdien een gezond verstand voor humor... :-)

[heijligers]

Laten we het daar maar op houden... Sindsdien een gezond verstand voor humor... :-)

Houden zo  , het leven is veel te kort om het te serieus te nemen en om slecht bier te drinken 

[henkg]

Welnu, mijn tekstgrapje "... maar hoe groot is een bel?" gaf enkele minder bruikbare antwoorden (eigen schuld, dikke bult, en ik had wel schik). Ook de tip om te zoeken in Henielma topics gaf mij niet helemaal het verklarende antwoord. Het hielp me wel op weg.

Na wat zoeken en rekenen (met dank aan Wikipedia):
Algemene gaswet: pV = nRT -> V = nRT / p
p (Pa), n: aantal mol, R: gasconstante, T: temp in Kelvin, V: in m3

Molgewicht sucrose: 342,3 gram, en 1 mol sucrose geeft 4 mol CO2
Bij 1000 gram sucrose: (1000 / 342,3) * 4 = 11,69 mol CO2
V(liters) = 1000 * ((11,69 * 8,3145 * 293) / 101325) = 281 liter
(Zonder correcties voor niet volledige vergisting; in vloeistof opgeloste CO2)

Volgens Henielma/William: 22,6 * 4 * (1000 / 342,3) = 264 liter. Verschil is misschien te verklaren door een berekening bij 0 graden Celsius (273K)?

Afsluitend: de gegeven antwoorden bleken voor mij uitdagender dan alleen "ja", of "264 liter". Mijn laatste kennismaking met de wet van Boyle en Gay-Lussac was ongeveer 35 jaar geleden. En nu pas begrijp ik het ....

[Niels B.]

Volgens mij is de druk niet atmosferisch, want de bellen komen naar buiten?
Bij 0 Celsius kom ik ff snel uit op 261, dus al dichter in de buurt van 264.

Waar komt de 22,6 vandaan?

[William]

Volgens mij is de druk niet atmosferisch, want de bellen komen naar buiten?
Bij 0 Celsius kom ik ff snel uit op 261, dus al dichter in de buurt van 264.

Waar komt de 22,6 vandaan?

22,6 is het molair gas volume (universele parameter bij standaard druk en temperatuur die zegt dat 1 mol gas 22,6 liter ruimte inneemt).
Misschien dat die 22.6 wel 22,4 moet zijn (was uit mijn hoofd opgeschreven)

[Niels B.]

Vm = 22,414 dm3/mol (ℓ/mol)
(T = 273,15 K en p = 1 atm = 101325 Pa

Van wikipedia

Dan kom ik weer uit op de 261 l, uitgaande van 0 graden C.
Maar, de vergisting vind niet plaats bij 0 C, dus hoe intergreren we dan de temperatuur deze formule?

[heijligers]

Vm = 22,414 dm3/mol (ℓ/mol)
(T = 273,15 K en p = 1 atm = 101325 Pa

Van wikipedia

Dan kom ik weer uit op de 261 l, uitgaande van 0 graden C.
Maar, de vergisting vind niet plaats bij 0 C, dus hoe integreren we dan de temperatuur deze formule?

V1/T1 = V2/T2

261/273 = V2/293

V2 = 261*293/273 = 280,12 liter (bij 20 ºC)

[gerico]

Ik ben er dankbaar voor jullie inzichten. Ik wil graag experimenteren om op een alternatieve wijze het geproduceerde CO2 te meten.

Ideeën daarvoor zijn:

• Meten van het gewichtsverlies van het vergistingsvat
• Bouwen van een elektronische refractometer
• Meten met een afname van het vloeistof niveau in het vergistingsvat
• Meten van druk (zoals Henielma)

Enig idee of één van deze ideeën zou kunnen werken?

[Niels B.]

V1/T1 = V2/T2

261/273 = V2/293

V2 = 261*293/273 = 280,12 liter (bij 20 ºC)

Ik heb vakantie 

[William]

Ik ben er dankbaar voor jullie inzichten. Ik wil graag experimenteren om op een alternatieve wijze het geproduceerde CO2 te meten.

Ideeën daarvoor zijn:

• Meten van het gewichtsverlies van het vergistingsvat
• Bouwen van een elektronische refractometer
• Meten met een afname van het vloeistof niveau in het vergistingsvat
• Meten van druk (zoals Henielma)

Enig idee of één van deze ideeën zou kunnen werken?

-Gewichtsverlies kan maar dan heb je een balans nodig die z'n nulpunt onthoud en die voldoende nauwkeurig is maar ook grote gewichten kan meten
-Electronische brixmeting bestaat en is duur, maar sensoren zijn gewoon te koop (standaard in levensmiddelenprocestechnologie)
-Afname vloeistof niveau is lastig omdat je met schuim zit
- Drukmeting: dat doet Henielma niet - die meet geproduceerd koolzuurvolume. Met drukmeting ga je denk ik niet veel bereiken.

Alternatief:
- meting van geluidssnelheid in het vat tijdens vergisting: zend een geluidspuls van de ene kant van het vat, deze reflecteert op de andere kant van het vat, meet de tijd die nodig is voor de geluidspuls om van de ene naar de andere kant te gaan en je weet de geluidssnelheid. Geluidssnelheid is afhankelijk van de dichtheid van het medium. Helaas storen de koolzuurbellen in het jongbier omdat ze leiden tot verstrooiing en reflectie van de geluidspuls maar met een beetje dataprocessing kun je de hoofdpuls mogelijk wel  weer opvangen.