Druck und Temperatur in Wasserstoff-Gasflasche

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Hi, ich habe da folgende Aufgabe, wo ich nicht voran komme:

Der Überdruck einer 150 Liter Wasserstoff-Gasflasche beträgt 10 bar . Der
Umgebungszustand ist 1 bar und 25 °C . Durch Erwärmung steigen Druck und Temperatur in
der Gasflasche. Nach der Erwärmung zeigt der an der Flasche montierte Druckmanometer
einen Überdruck von 16,4 bar . Wasserstoff ( 2 H ) kann als ideales Gas mit den folgenden
Stoffwerten betrachtet werden:
Molare Masse M = 2 kg / kmol
Das Verhältnis der Wärmekapazitäten k = 1,41.
Die allgemeine Gaskonstante ist 8,314 /( ) 0 R = kJ kmol K .
1. Welche Temperatur herrscht in der Gasflasche nach der Erwärmung?
2. Welche Wärmemenge in [kJ] wurde dem Wasserstoff zugeführt?

Zu 1.) Ich nehme die Formel: (1) p1*V = m*R*T1
(2) p2*V = m*R*T2

Nun habe ich (2) / (1) gemacht und nach T2 umgestellt, doch leider komme ich auf das falsche Ergebniss (ich habe die Lösung). Ich glaube auch zu wissen wo mein Fehler ist und zwar habe ich für T1 die 25°C eingesetzt, aber die ist ja die UmgebungsTemp. und die Temp. in der Falsche zum Zeitpunkt 1.
Doch wie komme ich nun auf T1 ?? Anhand der Lösung habe ich mit diese Temperatur schon ausgerechnet (14,44°C). Doch leider weiss ich halt nicht wie ich darauf komme.

Über hilfe würde ich mich sehr freuen... danke.

Aroc · Anmeldungsdatum: 22.07.2007 Beiträge: 16 Wohnort: Dresden

Hallo IceTi,

funktioniert das ganze, wenn man die absolute Temperatur einsetzt?

Grüße

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Was meinst du mit absolute Temperatur?
Also wenn ich diese 14,44°C einsetze, dann komme ich auf das Ergebnis.
Aber die habe ich ja nur weil ich das Ergebnis schon kenne ....

Hier mal meine aufgelöste Formel:

T2 = p2 * T1 / p1 = 16,4 * (25+273,15) / 10 = Falsch

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Kann mir da sonst keiner weiter helfen ?

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Aroc · Anmeldungsdatum: 22.07.2007 Beiträge: 16 Wohnort: Dresden

... ja richtig! Ich meinte damit die Kelvin Temperatur. Da du die ganze nur von °C gesprochen hattest war es der erste naheliegende Gedanke, dass auch °C eingesetzt wurden. Da nicht umso besser Rock

Auf welchen Wert kommst du; was muss herauskommen? Die 14,4 °C sehen jedenfalls sehr merkwürdig aus.

Grüße

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Also das Ergebniss ist 198,5°C !

Könnt ihr damit was anfangen ? Danke schonmal ...

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Ahh, also muss ich mit 11 und 17,4 bar rechnen, richtig?

Also wenn da steht Überdruck dann immer +1 ?
Habe da eine Aufgabe da steht das so:
Ein Kessel von 2 m3 Inhalt sei mit Luft von 60 bar bei der Umgebungstemperatur von
20 °C gefüllt ...
Da kann ich dann mit den 60 bar rechnen, odeR?

Was ist wenn da Unterdruck von 10bar vorkommen sollte, muss ich dann -1??

DANKE erstmal, hat mir echt geholfen.

Ich guck nu mal ob ich den 2. Teil hinbekomme ....

Aroc · Anmeldungsdatum: 22.07.2007 Beiträge: 16 Wohnort: Dresden

Ich versuche mal das mit Druck, Überdruck und Unterdruck zu erklären Lehrer

Das mit Unterdruck und Überdruck geht nicht ganz einfach. Man muss sich immer anschauen, auf es sich bezieht. Wenn von einem Umgebungsdruck von 1 bar ausxgegangen wird, heißt das, dass der Druck 1bar über dem vom Vakuum liegt. Wenn von einem Überdruck in einem System gesprochen wird, heisst dies wiederum, dass der Druck soundsoviel über dem Druck der Umgebung liegt. Das hat ganz einfach messtechnische Gründe. Die Druckdifferenz zwischen zwei Systemen zu messen ist relativ einfach. Will der Absolutdruck gemessen werden, dann muss der Druck des Systemes gegen Vakuum gemessen werden, was halt aufwendiger ist.
Spricht man von einem Unterdruck, dann bezieht sich das darauf, dass der Druck in einem System geringer ist als in einem anderen. D.h. du kannst nicht einfach pauschal -1 rechnen. Wenn man es genau nimmt, kann es keinen Druck (absolut) unter 0 geben, da 0 bar (oder 0 Pa,...) bedeuten, dass keine Teilchen im System vorhanden sind und es kann nun nicht weniger als nichts vorhanden sein.

Wenn's unverständlich ist, einfach noch mal schreiben Hammer

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

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Aroc · Anmeldungsdatum: 22.07.2007 Beiträge: 16 Wohnort: Dresden

Ich versuche mal das mit Druck, Überdruck und Unterdruck zu erklären Lehrer

Das mit Unterdruck und Überdruck geht nicht ganz einfach. Man muss sich immer anschauen, auf es sich bezieht. Wenn von einem Umgebungsdruck von 1 bar ausxgegangen wird, heißt das, dass der Druck 1bar über dem vom Vakuum liegt. Wenn von einem Überdruck in einem System gesprochen wird, heisst dies wiederum, dass der Druck soundsoviel über dem Druck der Umgebung liegt. Das hat ganz einfach messtechnische Gründe. Die Druckdifferenz zwischen zwei Systemen zu messen ist relativ einfach. Will der Absolutdruck gemessen werden, dann muss der Druck des Systemes gegen Vakuum gemessen werden, was halt aufwendiger ist.
Spricht man von einem Unterdruck, dann bezieht sich das darauf, dass der Druck in einem System geringer ist als in einem anderen. D.h. du kannst nicht einfach pauschal -1 rechnen. Wenn man es genau nimmt, kann es keinen Druck (absolut) unter 0 geben, da 0 bar (oder 0 Pa,...) bedeuten, dass keine Teilchen im System vorhanden sind und es kann nun nicht weniger als nichts vorhanden sein.

Wenn's unverständlich ist, einfach noch mal schreiben Hammer