Hallo!
Das mit der Expansionsrate ist quasi nur ein vorgefertigter Wert, der, wie du siehst, zum korrekten Ergebnis führt. Was der Werte Herr mir da so schön nachgeplappert hat ist aber der allgemeine Weg, mit dem du das für sämtliche Stoffe sofort ausrechnen kannst. Angaben zur Dichte findet man immer, die molare Masse kann man sich schnell selbst ermitteln. Eine Expansionsrate wirst du so schnell nicht für jeden Stoff finden.
Jetzt zur Rechnung: Du hast 150m³ Luft, davon sind 118,5m³ Stickstoff und 31,5m³ Sauerstoff. Jetzt kommen um die 17m³ Stickstoff dazu, macht zusammen 167m³. Der Sauerstoffgehalt liegt dann bei 18,9%. Man sagt, daß es bis 18% keinerlei Beeinträchtigungen gibt, darunter fängt es langsam, zunächst unbemerkt an, unter 11% kann es tödlich werden.
Die Frage ist natürlich, was genau in dem Raum passiert. Ist er luftdicht, wird der Druck steigen. Das ist sogar gut, denn mit zunehmendem Druck darf der Sauerstoffanteil absinken, während er bei niedrigem Druck erhöht werden muß (->Sauerstoffmasken im Flugzeug und für Mount Everest)
Wenn Luft aus dem Raum entweicht, ist die Frage, wieviel alte Luft, und wieviel von dem neuen Stickstoff entweicht. Wenn man davon ausgeht, daß nur alte Luft entweicht und vollständig von Stickstoff ersetzt wird, bleiben 133m³ alte Luft mit 28m³ Sauerstoff zurück. 28m³ auf 150m³ sind immernoch 18,7%, also nur unbedeutend weniger wie im ersten Fall. Keine Ahnung, wie du auf 10% kommst.
Aber ich bleibe auch bei meiner Meinung, daß man keine Entwarnung geben kann.
Wenn das Gefäß einfach nicht geschlossen wird, dann werden diese 26l nicht über Nacht verdampfen. Das geschieht so langsam, daß sich der Stickstoff mit der Luft vermischt, und alles ist gut.
Aber wenn der Stickstoff durch Umkippen des Gefäßes plötzlich vollständig verdampft, dann sammelt er sich am Boden, und erzeugt da eine sauerstoffarme Umgebung. Wenn er mit der Zeit wärmer wird, wird er sich mit der Luft vermischen, ja. Aber Konvektion wird grade eben nicht stattfinden, weil man eine kalte Schicht am Boden hat.
Vielleicht kennst du den Bodennebel, den man bei irgendwelchen Shows über die Bühne wabern lässt, und der keine 10cm hoch ist. Im Prinzip erzeugt man den, indem man Trockeneis (CO2) in warmes Wasser gibt. Auch eigener Erfahrung kann ich dir sagen das geht mit Flüssigstickstoff genauso, aber der ist teurer und unhandlicher.
Jedenfalls, dieser Nebel würde nicht 10m weit über den Boden wabern, wenn er sich so schnell mit der Luft vermischen würde. (Zugegeben, CO2 ist schwerer als Luft, aber dennoch!)
Vielleicht noch ein anderes Beispiel: Ich habe mal in einer Firma nen Studentenjob gehabt, durfte in einem kleineren Raum Batterien verpacken. Es war ziemlich kühl, und die kleine, aber heiße Gasheizung wurde an gemacht. Es wurde nur sehr sehr langsam warm. Aber wenn man aufstand war es, als ob man den Kopf unter die warme Dusche hält. Wenn sich also Luft mit nem Temperaturunterschied von vielleicht 5°C schon derart schichten kann, was kann dann Stickstoff, der sehr viel kälter als die Umgebungsluft ist?
Nimmt man mal an, daß der Raum 50m² Grundfläche hat, stünde der Stickstoff 34cm hoch. Wenn er sich zur Hälfe mit Luft vermischt hätte (und dann kommt man in die 10%-Gegend), stünde er schon 68cm hoch. Und nun ist der Raum vermutlich nicht ganz leer. Wenn ein paar Möbel rumstehen, tun sie das in Bodennähe, wodurch der Stickstoff noch höher steht. Wenn wer rein kommt und sich hinsetzt, sitzt der plötzlich in sauerstoffarmer Luft.
Der Knackpunkt ist, daß es durchaus möglich ist, daß sich zunächst Bereiche mit gefährlich geringer Sauerstoffkonzentration bilden. Und ein Mensch merkt davon rein gar nichts. Reinen Sauerstoffmangel nimmt man als solchen nicht wahr, und wenn irgendwann die ersten Ausfallerscheinungen auftreten, werden grade diese zur Falle. Der Mensch stürzt, und hält die Nase noch tiefer in den Stickstoff.
(OK, das war jetzt was viel Text…)