Hallo Experten,
ich suche nach einer Formel, mit der ich die Temperatur von Gasen berechnen kann, die aus Druckflaschen abgelassen werden.
Bsp. 1Liter Flasche,200Bar, Temperatur 293K.
Wie kalt ist das Gas jetzt wenn es plötzlich an die Umgebung abgelassen wird?
Muss ich mit der idealen Gasgleichung rumjonglieren?pV=mRT
Stehe gerade etwas auf dem Schlauch, da ich dann nicht weiß, was ich für pV annehmen soll.Bitte helf mir auf die Sprünge
Grüße
CAP
Hallo!
Im Prinzip ist die Gasgleichung schon der richtige Ansatz. Allerdings fehlt noch ein weiterer Zusammenhang.
Du kannst davon ausgehen, daß der Vorgang adiabatisch abläuft, das Gas also keine Wärmeenergie mit der Umgebung austauscht. In dem Fall gilt:
pVK = const
Daraus folgt dann mit etwas Rechnung
TK p1-K = const
oder eben
T1K p11-K = T2K p21-K
T2=(T1K p11-K / p21-K) 1/K = T1 (p11-K / p21-K) 1/K
K ist der Isentropen-Koeffizient, für den man meist etwa 1,3 bis 1,4 nehmen kann. Er ist leider stoff-, temperatur- und druckabhängig, aber für deine Rechnung sollte das reichen.
Das ist Quatsch. Mit der adiabatischen Zustandsgleichung idealer Gase wirst du z.B. niemals berechnen können, dass sich Wasserstoff oberhalb der Inversionstemperatur beim Entspannen
erwärmt.
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Danke Sweber für deinen Lösungsansatz!
Aber wenn es laut dir (Peter) so nicht funktioniert, wäre es sehr nett, wenn du mir sagen könntest wie es richtig geht.
Was meint denn der Link, den ich dir gegeben habe?
Deine Frage
zielt klar auf den Joule-Thomson-Effekt. Das ist ein gängiger Begriff. Er beruht auf dem Realgasverhalten. Die Linde- Information stützt sich dabei auf die vdW-Gleichung. Mit ein wenig Thermodynamik kannst du aus den vdW Koeffizienten a und b den Joule-Thomson- Koeffizient µ berechnen. Und diese Arbeit werd ich dir nicht abnehmen.
(Leute, die von der alternativen Antwort überzeugt waren sind schon vor 40 Jahren mit Arschtritt aus dem Kolloquium geflogen. Genau wie diejenigen, die statt „Diels Alder“ lieber „Diels Adler“ sagten)
Hallo Peter.Sorry, aber den kleinen Pfeil mit dem hyperlink habe ich nicht gesehen.
Ist der Ansatz den Peter genannt hat denn keine Näherung? Es ist ja auch von idealen Gasen die Rede und nicht realen.
Aber danke.Ich werde mal versuchen damit auf eine Lösung zu kommen und niemand hat gesagt, dass du etwas vorrechenen sollst. Beim nächten Mal vielleicht den Link etwas sichtbarer machen 
Okay, also mit dem Ansatz von Sweber bin ich bei T2=86K gelandet mit P2-P1=199 und T1=293K und µ=0,26k/bar.
Mit dem Ansatz von Peter mit k=1,3 bei T2=241 K.
Peters Ansatz erscheint mir dann doch etwas realistischer zu sein und vorausgesetzt die Rechnung ist korrekt hat das auch nichts mehr mit Näherung zu tun…
Du solltest deine Fragestellung erst mal korrekt modellieren. Dazu hab ich dir als Hilfe das -> Skript (nochmals der Link, lesen musst du schon selbst) mit Abb. 2 gegeben. Und wenn du dir die Abb. 2 mal etwas genauer anschaust wirst du unschwer erkennen, dass das Modell einer Entspannung durch eine Drossel (welches deiner Fragestellung am ehesten nahe kommt) etwas anderes ist als das Modell der adiabatischen Entspannung eines (idealen) Gases. Im letzten Fall würde man die End- Temperatur berechnen für den Fall, dass die Gasflasche sich aufbläht, aber nichts ausströmt. Ein völlig dilettantisches Ansinnen. Was glaubst du wohl, warum das Abkühlen (und auch mögliche Erwärmen) beim Entspannen eines Realgases in dem Linde- Skript als Joule- Thomson- Effekt beschrieben wird. Linde ist eine „Weltfirma“, die sich schon aus Imagegründen nicht leisten kann, ihr Know- How zu diesem Thema Dilettanten mit falschen Rechenmodellen zu überlassen.