Luftballon im Auto

Also wenn mich nicht alles irrt, wirst Du Probleme haben, bei einem Gas eine Druckänderung ohne Dichteänderung zu erreichen :wink: (wir nehmen das ganze doch mal als isotherm an?! und die Annahme, dass die Luft nicht aus dem Auto kann)

ciao
ralf

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Alle Koerper die schwerer als Luft sind fliegen also nach
vorne, alle die leichter sind, fliegen nach hinter, oder
wie…???

Genau so verhält es sich.

Also wenn mich nicht alles irrt, wirst Du Probleme haben, bei
einem Gas eine Druckänderung ohne Dichteänderung zu erreichen
:wink: (wir nehmen das ganze doch mal als isotherm an?! und die
Annahme, dass die Luft nicht aus dem Auto kann)

Erstens kann ich den Heliumballon auch im Wasser aufsteigen lassen (und Wasser darf man getrost als inkompressibel betrachten) und zweitens kann ich (wenn Du Temperaturunterschiede schon nicht zuläßt) einen Konzentrationsgradienten aufbauen, in dem die mittle Molmasse des Gases in der Umgebung des Ballons in dem Maße abnimmt, wie der Druck steigt.

Also wenn mich nicht alles irrt, wirst Du Probleme haben, bei
einem Gas eine Druckänderung ohne Dichteänderung zu erreichen
:wink: (wir nehmen das ganze doch mal als isotherm an?! und die
Annahme, dass die Luft nicht aus dem Auto kann)

Erstens kann ich den Heliumballon auch im Wasser aufsteigen
lassen (und Wasser darf man getrost als inkompressibel
betrachten)

darum ging es hier aber nicht, oder?! Denn soviel weiss ich gerade noch, dass es für Wasser nicht zutrifft :wink:

und zweitens kann ich (wenn Du
Temperaturunterschiede schon nicht zuläßt) einen
Konzentrationsgradienten aufbauen, in dem die mittle Molmasse
des Gases in der Umgebung des Ballons in dem Maße abnimmt, wie
der Druck steigt.

Du lässt die Molmasse abnehmen?! hmm… das erklär doch mal… Kernumwandlung? :wink:

Davon abgesehen kannst Du doch nur eine Erhöhung des Druckes bei gleichzeitg abnehmender Teilchenzahl erreichen, wenn die mittlere Energie dieser Teilchen entsprechend höher liegt? Also wären wir doch wieder bei einer Änderung von T in der Umgebung des Ballons?

Vielleicht habe ich auch nur falsch verstanden, was Du meinst. Dann bitte ich aber um eine etwas ausführlichere Erklärung.

ciao
ralf

Hallo nochmal,

also ich komme auf folgendes:

rho*x" = -rho*a + dp/dx

rho = Massendichte im Ballon
x" = d²x/dt²
a = Verzoegerung
dp/dx = Druckgradient horizontal

Also dp/dx=f(a,Rho) ist mit Sicherheit eine Funktion von a und der Dichte der Lust asserhalb des Ballons. Wenn man also mit einem festen Wert a verzoegert, dann ist a konstant in der Gleichung und dp/dx auch gleich konstant, da ja die Luft im Auto immer die gleiche ist. Natuerlich haengt dp/dx auch von der Dichte im Auto (also gross Rho) ab, was aber nicht die Dichte im Ballon oder irgendeines anderen Korpers darstellt.

Nun kann klein rho in obiger Formel ja so gross werden, dass das Vorzeichen auf der rechten Seite wechselt. Frage ist nur wann es wechselt, wenn klein rho gleich gross Rho ist ?

dp/dx = f(a,Rho) = rho*a ???

CU

Analogcomputer Colaflasche.
… oder ein anderes Wasserdichtes durchsichtiges
Behaeltnis mit Wasser fuellen, so dass noch eine kleine
Luftblase drin bleibt.

Damit kann man genau das Verhalten eines He oder H2 gefuellten
Luftballons im Auto simulieren.

Marco

also ich komme auf folgendes:

rho*x" = -rho*a + dp/dx

rho = Massendichte im Ballon
x" = d²x/dt²
a = Verzoegerung
dp/dx = Druckgradient horizontal

Wenn Du jetzt noch dp/dx über die Oberfläche des Ballons integrierst, dann kommt es hin. Dabei erhälst Du die Trägheitskraft der vom Ballon verdrängten Luft. Setzt Du diese in die Gleichung ein, dann erhälst Du

rhoBallon*x" = -rhoBallon*a + rhoLuft*a

und die resultierende Beschleunigung (in Bezug auf das Auto) beträgt

x" = a*(rhoLuft-rhoBallon)

Ist die Dichte des Ballon also größer als die der Luft, dann bewegt er sich in die entgegengesetzte Richtung, in die das Auto beschleunigt, ist sie kleiner, dann beschleunigt er in Fahrtrichtung und ansonsten bleibt er, wo er ist.

Du lässt die Molmasse abnehmen?! hmm… das erklär doch mal…
Kernumwandlung? :wink:

Indem der Raum, in dem sich der Ballon befindet, beispielsweise oben mit Kohlendioxid, unten mit Stickstoff und in der Mitte mit einer Mischung aus beiden Gasen gefüllt ist. Die mittlere Molmasse dieses Gemisches würde dann von 44g/mol an der Decke auf 28g/mol am Boden sinken.

Um die Dichte bei konstanter Temperatur konstant zu halten muß das Mischungsverhältnis in jeder Höhe so eingestellt wetden, daß die Mittlere Molmasse umgekehrt proportional zum Druck ist.

Um die Dichte bei konstanter Temperatur konstant zu halten muß

das Mischungsverhältnis in jeder Höhe so eingestellt wetden,
daß die Mittlere Molmasse umgekehrt proportional zum Druck
ist.

Ahh, nu versteh ich was Du gemeint hast.
kk, das ist natürlich eine Möglichkeit.
War irgendwie zu sehr an den Zustandsgleichung gehangen, um daran zu denken.

ciao
ralf

Hey SUPER…danke und fuer x" noch durch rhoBallon teilen…

D A N K E

Hi MrStupid :smile:

Dort [obiges Posting] steht genau das, was ich auch
geschrieben habe, nur mit anderen Worten und ein paar Formeln.

Nein, da steht etwas anderes. Du sagst, die Kraft auf den Luftballon käme dadurch zu Stande, dass die Luft drumherum ihre Dichte ändert. Die Kraft kommt aber dadurch zu Stande, dass die Dichte im Luftballon geringer ist als die außerhalb!

Ohne Dichteänderung ja, aber nicht ohne Druckgradient.

Doch, auch ohne Druckgradient. Der „Motor“ für den Auftrieb ist die ursächliche Kraft selbst.

cu Stefan.

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Du sagst, die Kraft auf den
Luftballon käme dadurch zu Stande, dass die Luft drumherum
ihre Dichte ändert.

Nein ich schrieb, die Kraft kommt dadurch zustande, daß sich um den Ballon der Luftdruck ändert.

Doch, auch ohne Druckgradient.

Das führe mir mal an einem Beispiel vor.