Volumen mal Druck ergibt ...

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dirkb Auf diesen Beitrag antworten »
Volumen mal Druck ergibt ...
Hallo,

Unser Ausbilder behauptet folgendes:
Wenn eine 6 Liter- Flasche mit einem Druck von 300Bar gefüllt wird, dann sind in der Flasche 1800 "Liter Bar" denn Liter * Bar macht "Liter Bar" oder "Bar Liter" (wie auch immer).

Dabei handelt es sich jetzt erst mal um eine theoretische Rechnung, da man Luft ja ab einem gewissen Druck nicht mehr so stark komprimieren kann.

Ich hätte das so gerechnet:








Dann kann man Bar einfach rauskürzen.

Liege ich falsch oder können sich Ausbilder auch mal vertun? verwirrt
Das Ganze kommt aus dem Bereich Atemschutz/ Rettungsdienst. In den Flaschen wird Atemluft (z.B. 6l bei 300 Bar) oder Sauerstoff (2l, 9l bei 200Bar) transportiert.

Vielen Dank für Eure Hilfe.
Dirk
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn man Luft (während des ganzen Komprimierungsvorganges) als "ideales Gas" ansieht, dann hat der Ausbilder Recht, denn dann gilt die Boyle-Mariotte'sche Zustandsgleichung. Bei dir stimmen allerdings die Indices nicht, denn richtig ist



Ausserdem sollte man immer gleiche Größen ins Verhältnis setzen (nicht Volumen zu Druck!).

mY+
dirkb Auf diesen Beitrag antworten »

Ok ich habe das mit der "Boyle-Mariotte'sche Zustandsgleichung" mal gegoogelt, aber leider noch nicht verstanden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_..._Boyle-Mariotte
hier steht übrigens dann auch meine (falsche) Formel noch mal.
In meinen Unterlagen steht die Formel eigentlich auch so:


gerade wenn ich so rechne, lässt sich die Formel ganz einfach nach V1 umstellen und ich kann die Einheit Bar rauskürzen.
Wie rechnet man eigentlich mathematisch korrekt den Korrekturfaktor ein? Wir haben als Überschlagsrechnung das Ergebnis (1800l) einfach durch 1,1 geteilt. Dann kommt man auf etwas mehr als 1600l di in wirklichkeit bei 300Bar in eine 6l Flasche passen.

Schönen Sonntag noch
Dirk
wabu66 Auf diesen Beitrag antworten »
praktische Frage zur Gasgleichung
Ich würde gern den alten Beitrag noch mal aufgreifen, für eine ganz praktische Frage.

Ich habe eine Flasche mit 20 Liter Argon- Gas (wird bei dem Druck nicht flüssig) bei 200 bar, bei konstanter Zimmertemperatur,
rein rechnerisch müsste ich da circa 4000 Liter entnehmen können.

Wenn ich jetzt die 20 Liter Flasche mit einer leeren 10 Liter Flasche verbinde, und beide Ventile öffne, müsste sich der Druck ja in dem neuen Gesamt- Volumen von 30 Litern ausgleichen. (Temperatur bleibt konstant)

Ich vermutete, daß der Druck durch die Volumenänderung von 20 auf 30 Liter dann auf 150 bar absinkt.

??? (20 Liter/200 bar = 30 Liter/ 150 bar = 40 Liter / 100 bar) ???

Nach meiner Theorie würde sich dann aus der 20 Liter Flasche (bei dann 150 bar) 3000 Liter entnehmen können, aus der 10 Liter Flasche 1500 Liter, zusammen addiert 4500 Liter, und genau das kann ja nicht sein!

Wo liegt der Fehler?

Wie kann ich exakt berechnen, welcher Druck dann im gemeinsamen Volumen von 30 Litern herrscht?

Kann man die Berechnung dann so umstellen, daß man herausfindet, welchen Druck die 20 Liter Flasche maximal haben darf, damit beim Verbinden beider Flaschen der Druck 150 bar nicht übersteigt?

Für auf vom Nicht- Mathematiker zu verstehende, sachdienliche Hinweise wäre ich sehr dankbar!
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »
RE: praktische Frage zur Gasgleichung
Zitat:
Original von wabu66
Ich vermutete, daß der Druck durch die Volumenänderung von 20 auf 30 Liter dann auf 150 bar absinkt.

Und womit begründest du deine Vermutung? Die Volumen-Druck-Formel sieht das etwas anders. smile
wabu66 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: praktische Frage zur Gasgleichung
Ich hatte, wie oben geschrieben, (offenbar falsch) geschätzt:

(20 Liter/200 bar = 40 Liter / 100 bar) >> also 30 Liter/ 150 bar (genau die Mitte)

Aber da liegt der Fehler! Ein Freund hat mir eben eine ganz einfache Formel gezeigt:

P1 ( Ausgangsdruck) x V1 (Ausgangsvolumen) / (V1+V2) also Gesamtvolumen = P2 (Enddruck)

konkret: Ausgangsdruck 200 bar x 20 Liter / 30 Liter = 133 Bar Druck, wenn Druckausgleich hergestellt ist.

Damit wird mein Limit in der kleinen 10 Liter Flasche von 150 bar ganz sicher nicht überschritten.

Problem gelöst....

Manchmal ist es so einfach, man muß nur darauf kommen!
 
 
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »
RE: praktische Frage zur Gasgleichung
Zitat:
Original von wabu66
Ein Freund hat mir eben eine ganz einfache Formel gezeigt:

P1 ( Ausgangsdruck) x V1 (Ausgangsvolumen) / (V1+V2) also Gesamtvolumen = P2 (Enddruck)

Nun ja, im Prinzip hatte das schon mYthos gepostet:

Zitat:
Original von mYthos
Wenn man Luft (während des ganzen Komprimierungsvorganges) als "ideales Gas" ansieht, dann hat der Ausbilder Recht, denn dann gilt die Boyle-Mariotte'sche Zustandsgleichung. Bei dir stimmen allerdings die Indices nicht, denn richtig ist



Du mußt in der Formel nur noch die Größen richtig belegen und nach der gesuchten Größe umstellen. smile
Dopap Auf diesen Beitrag antworten »

wichtig ist hier nur, dass Anfangs- und Endtemperatur für dieses Gas gleich und hinreichend hoch ist.

Und, in einer Flasche sind keine x Liter drin sondern x Liter Normluft falls 20 °C die Umgebungstemperatur ist.
------
Besser wäre gleich die Massenangabe, wie z.B. beim Wasserstoff PKW der ( bei 800 bar) mit 6 kg Wasserstoff vollgetankt ist.

edit: Druck mal Volumen = Energie
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