Hallo,
ich habe ein Problem bei einer Aufgabe zur Druckberechnung. In der Aufgabe ist folgendes gefragt:
In einem Raum mit einer Größe von 100m³ strömen über Nacht aus einer Gasflasche 29m³ Gas aus, berechne den Druckanstieg im Raum.
Wenn ich nun p1 = 1bar annehme, V1 = 100m³ ist und V2 = V1+ 29m³ = 129m³, kommt als Ergebnis p1*V1 / V2 = 0,77bar raus. Ist das nun der Druckanstieg oder der absolute Druck? Normalerweise muss er doch größer sein. Wo habe ich da den Denkfehler?
Hallo,
ich würde als V1 die (100 + 29) Kubikmeter bei p1 = 1 bar Druck nehmen. Dieses Volumen V1 wird auf 100 Kubikmeter = V2 bis zum unbekannten Druck p2 komprimiert und die Rechnung lautet:
p2 = p1 * (V1/V2) = 1,29 bar.
Hallo Fragewurm,
Wenn ich nun p1 = 1bar annehme, V1 = 100m³ ist und V2 = V1+
29m³ = 129m³, kommt als Ergebnis p1*V1 / V2 = 0,77bar raus.
Ist das nun der Druckanstieg oder der absolute Druck?
Normalerweise muss er doch größer sein. Wo habe ich da den
Denkfehler?
Du hast 1/x berechnet. 
MfG Peter(TOO)
ich würde als V1 die (100 + 29) Kubikmeter bei p1 = 1 bar
Druck nehmen. Dieses Volumen V1 wird auf 100 Kubikmeter = V2
bis zum unbekannten Druck p2 komprimiert und die Rechnung
lautet:
p2 = p1 * (V1/V2) = 1,29 bar.
Das würde voraussetzen, dass die 29 m² bei p1 ausströmen. Der Druck erhöht sich aber schon während des Ausströmens. Das müsste auf die Lösung der Differentialgleichung
dp/dV = p/Vo
hinauslaufen und wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann ergibt das
p = po·exp(dV/Vo) = 1,336 bar
Hallo DrStupid,
bei Fragestellungen mit Gasen laut UP muß man sich immer auf bestimmte Standardbedingungen beziehen.
Beziehen wir uns auf die SATP (standard ambient temperature and pressure) gleich 25 °C (genauer 298,15 K) und 105 Pa (1bar).
Im UP des Fragestellers steht u.a.:
„In einem Raum mit einer Größe von 100m³ strömen über Nacht aus einer Gasflasche 29m³ Gas aus, …“
Über die Temperatur und den Druck wird nichts ausgesagt. Ich bezog mich auf die obigen Daten nach SATP.
Deshalb stimme ich deinem:
“Das würde voraussetzen, dass die 29 m² bei p1 ausströmen. „- allerdings genauer mit 29 m3 und „p1 = 1 bar“ - zu.
Die von dir berechneten:
p = po·exp(dV/Vo) = 1,336 bar
würden bei Bezug auf Standardbedingungen 133,6 m3 anstatt die geforderten 129 m3 aus dem UP ergeben.
Der User hat sich lediglich wegen seiner Frage hier angemeldet, Antworten für seine Hausaufgabe bekommen und wird sich wahrscheinlich nicht mehr melden.
Ich werde mich leider aus Zeitmangel an keiner eventuellen weiteren Diskussion beteiligen können.
Viele Grüße
Sven Glückspilz
Hallo,
ich habe ein Problem bei einer Aufgabe zur Druckberechnung. In
der Aufgabe ist folgendes gefragt:
In einem Raum mit einer Größe von 100m³ strömen über Nacht aus
einer Gasflasche 29m³ Gas aus, berechne den Druckanstieg im
Raum.
Wenn ich nun p1 = 1bar annehme, V1 = 100m³ ist und V2 = V1+
29m³ = 129m³, kommt als Ergebnis p1*V1 / V2 = 0,77bar raus.
Ist das nun der Druckanstieg oder der absolute Druck?
Normalerweise muss er doch größer sein. Wo habe ich da den
Denkfehler?
Wenn am Ende des Ausströmens 29 cbm Fremdgas hinzugekommen sind (irgendwie anhand was weiss ich im Raum gemessen), dann ist das ursprüngliche Luftvolumen zwangsläufig auf 71 cbm geschrumpft, da nix entweichen konnte. Zum Schrumpfen (des ursprünglichen Luftvolumens von 100 cbm auf 71 cbm) ist nach der idealen Gasgleichung (T= const. V= const. angenommen) ein Druck von 1,266 bar nötig. Das ist dann auch der Enddruck.
Gruß
Peter
Hallo,
Der User hat sich lediglich wegen seiner Frage hier
angemeldet, Antworten für seine Hausaufgabe bekommen und wird
sich wahrscheinlich nicht mehr melden.
Ich werde mich leider aus Zeitmangel an keiner eventuellen
weiteren Diskussion beteiligen können.
Ganz schön keck: Erst bekommt der User mit deiner Antwort den reinsten Bullshit serviert (obwohl die Frage ganz klar gestellt war), dann mutmaßt du etwas von „Hausaufgabenerledigung“ und am Schluss redest du dich mit „Zeitmangel“ heraus. Erinnert mich irgendwie an „pure_mind“, bei dem war die Quelle verstorben.
Gruß
Peter57
bei Fragestellungen mit Gasen laut UP muß man sich immer auf
bestimmte Standardbedingungen beziehen.
Bei jeder Fragestellung muss man sich zuallererst auf die Fragestellung beziehen. Nur wo die Informationen zur Beantwortung nicht ausreichen, darf man sie durch Standardwerte ersetzen. Das trifft in diesem Fall beispielsweise auf die Temperatur zu, ab er nicht auf den Druck. Aus der Fragestellung geht klar hervor, dass der Druck sich ändert und das darf man bei der Beantwortung nicht einfach ignorieren. Ich sehe keine Rechtfertigung dafür, den Druck, bei dem das Gas ausströmt, willkürlich auf irgendeinen konstanten Wert festzulegen - weder auf Standardbedingungen oder den Druck vor dem Ausströmen (wie Du es getan hast), noch auf den Druck nach dem Ausströmen (wie Peter_57 es getan (und sich dann auch noch verrechnet hat)). Falls der Aufgabensteller an irgend etwas in dieser Art gedacht haben sollte, dann hat er es versäumt, es aufzuschreiben.
korrektur
Zum Schrumpfen (des
ursprünglichen Luftvolumens von 100 cbm auf 71 cbm) ist nach
der idealen Gasgleichung (T= const. V= const. angenommen) ein
Druck von 1,266 bar nötig. Das ist dann auch der Enddruck.
soll heißen:
1,408 bar
Peter
Hallo DrStupid,
sich dann auch noch verrechnet hat)). Falls der
Aufgabensteller an irgend etwas in dieser Art gedacht haben
sollte, dann hat er es versäumt, es aufzuschreiben.
da bin ich mit dir einer Meinung. Nur sollte man das dem Aufgabensteller nicht unbedingt negativ anrechnen.
Es könnte sein, daß auf die Normalbedingungen (z.B. nach SATP mit 25 °C und 1bar)
im Unterricht mehrmals eingegangen wurde.
Daß ich die in der UP angegebenen 29 m3: „In einem Raum mit einer Größe von 100m³ strömen über Nacht aus einer Gasflasche 29m³ Gas aus, …“
mit 1 bar angenommen habe, bin ich aus einer Anzeige der Fa. Lüdenbach unter:
http://www.gasticker.de/1723/745212/Stickstoffflasch…
gekommen. Man findet dort u.a.:
„Stickstoffflasche 50Ltr gefüllt
Technische Daten:
Fülldruck: 200 bar
Gasinhalt (bei 15 °C, 1 bar) : 9,55 m3“
Also auch hier die: „1 bar“. Das ist anscheinend in der Industrie gang und gäbe und der Aufgabensteller (Berufsschullehrer?) setzte das wohl aus dem Unterricht als bekannt voraus.
Gruß
Sven Glückspilz
Hallo Dr.S
Bei jeder Fragestellung muss man sich zuallererst auf die
Fragestellung beziehen. Nur wo die Informationen zur
Beantwortung nicht ausreichen, darf man sie durch
Standardwerte ersetzen. Das trifft in diesem Fall
beispielsweise auf die Temperatur zu, ab er nicht auf den
Druck. Aus der Fragestellung geht klar hervor, dass der Druck
sich ändert und das darf man bei der Beantwortung nicht
einfach ignorieren. Ich sehe keine Rechtfertigung dafür, den
Druck, bei dem das Gas ausströmt, willkürlich auf irgendeinen
konstanten Wert festzulegen - weder auf Standardbedingungen
oder den Druck vor dem Ausströmen (wie Du es getan hast), noch
auf den Druck nach dem Ausströmen (wie Peter_57 es getan (und
sich dann auch noch verrechnet hat)). Falls der
Aufgabensteller an irgend etwas in dieser Art gedacht haben
sollte, dann hat er es versäumt, es aufzuschreiben.
Ob man rechnet
p = p0*V / (V – DeltaV)
also
Delta p = p0*V / (V – DeltaV) - p0
wie ich es gemacht habe, oder
ob man den Ausdruck als Folge differentieller Vorgänge formuliert
dp = p*V / (V – dV) - p= p * (1 + dV/V) – p (für kleine dV)
was auf deinen Ansatz hinaus läuft, das ist gewissermaßen Interpretationssache. Beide Wege sind identisch im Grund- Ansatz und unterscheiden sich nur, ob man den differentiellen Weg beschreitet oder nicht. Sie unterscheiden sich natürlich im Endergebnis
Ich habe
Zitat „In einem Raum mit einer Größe von 100cbm strömen über Nacht aus einer Gasflasche 29cbm Gas aus…“Zitat Ende
so interpretiert, dass unter Enddruck 29cbm Gas im Raum vorliegen, was man dort irgendwie gemessen hat. Dann kommt ein Enddruck von 1,408 bar heraus. Beim differentiellen Ausströmen gegen den jeweils aktuellen Druck kommt ein geringerer Enddruck heraus. Ich werde mich nicht mit dir darüber streiten, wie praxisnah der differentielle Ansatz ist und wie man überhaupt messtechnisch auf die Aussage „es sind 29cbm aus der Flasche ausgeströmt“ kommt. Aber eins ist sicher: Nur einer dieser beiden Ansätze wird der Fragestellung gerecht.
Gruß
Peter57