Thermodynamik - Volumen von Luft berechnen

Ein Behälter ist mit Luft gefüllt und wird bei 15°C gewogen. Dann wird er auf 80°C erhitzt und so luftdicht verschlossen. Die Kontrollwägung ergibt nun eine Massenabnahme von delta m = 0,25 g. Welches Volumen hat der Behälter, dssen Volumenausdehnung vernachlässigbar ist, wenn die Luft bei 0°C eine Dichte von 1,293 kg/m^3 hat?

Hey!

Das ist schnell gelöst:

  1. Du rechnest die Dichte des Gases bei 80°C aus mit der Formel:

pn*vn/Tn=p2*v2/T2 (Links die Gasgleichung für Normzustand, rechts für 80°C). Da Der Druck gleich bleibt, kannst du ihn aus der Gleichung rauskürzen. Das kleine „v“ steht für spezifisches Volumen mit der Einheit [m³/kg] … also der Kehrwert der Dichte.

Du stellst vn/Tn=v2/T2 nach v2 um und bildest den Kehrwert (1/v2) … Das ist die Dichte. Damit und mit der gegebenen Masse rechnest du das Volumen Vx aus, was so zu sagen beim Erwärmen aus dem Behälter gedrückt wurde.

Jetzt gilt Vx=V2-V1 (=Gesamtluftvolumen bei 80°C- Gesamtvolumen bei 15°C). Das Gesamtvolumen bei 15 °C ist ja das Behältervolumen.

Die zweite Gleichung ist V1/T1=V2/T2 . Nun hast du 2 Gleichungen und zwei unbekannte (V1 und V2). Du setzt die ineinander ein, sodass du V1 berechnen kannst und fertig :smile:

Wenn ich mich nicht verrechnet habe, müsste für das Behältervolumen 1,11 Liter raus kommen. Bitte achte auf die Einheiten Gramm, Kilogramm, Kubikmeter und Liter.

Wenn ich behilflich sein konnte, drück mir einfach nen Stern rein :wink:

mfg

Hallo shushela,

wenn Luft bei Normaldruck und 0 °C eine Dichte von 1,293 kg/m³ hat, dann ist sie frei von Wasserdampf, also völlig trocken.

Solche Luft hat bei 15 °C eine Dichte von 1,226 und bei 80 °C eine Dichte von 1,000 kg/m³. Mit diesen Angaben müsste man weiterkommen.

Gruß
Pat