Fragen zu Druck, Verdunstung und Gasen

Llecter · Anmeldungsdatum: 31.05.2005 Beiträge: 12

So, hab mal wieder einige Aufgaben, wo ich eure Tipps bräuchte Hilfe

a) Erläutern sie aus kinetisch-statischer Sicht, was eintritt, wenn die Temperatur einer abgeschlossen Gasmnege erhöht wird.

=> Ich hab da jetzt gedacht, dadurch das die T erhöht wird, steigt die mittl. Geschwindigkeit der Teilchen an, und es kommt zu einer Volumenausdehnung. Da es jedoch eine abgeschlossene Gasmenge ist, kann das Volumen nicht steigen, und stattdessen steigt der Druck an. Stimmt das so?

b) In 100km Höhe hat die Atmossphäre eine Temperatur von 1000°C. Trotzdem wäre ein Mensch in Druckanzug und Sauerstoffmaske nicht gefährdet. Geben Sie begründung!

=>Hier weiß ich nicht wirklich was. Ich vermute dass es irgendwie mit dem weit geringeren Luftdruck zusammenhängt, also weniger Teilchen da sind pro Volumeneinheit, aber in einen wirklich sinnvollen Zusammenhang kann ich es leider nicht bringen unglücklich

c)Verdunstung und Abkühlung. Erläutern sie mit Hilfe der kinetisches Gastheorie:
1) den Verdunstungseffekt einer Flüssigkeit
2) den Abkühlungseffekt einer Flüssigkeit beim Verdunsten

=> zu 1.) Ich stelle mir das so vor, dass die Teilchen ja auch uner dem Siedepunikt der Flüssigkeit eine bestimmte Eigenbewegung haben und dass dadurch "ab und an" ein Teilchen über die Oberfläche "hinausschießt" und in der Luft "aufgenommen" wird. Stimmt das so überhaupt? Und wenn ja, wie drücke ich das korrekt aus? Ihr seht ja meine vielen "" ;-)
=> zu 2.) In einer anderen Vorlesung wurde mal kurz erwähnt dass beim Verdunsten der Oberfläche energie entzogen wird und diese dadurch abkühlt. Stimmt das? Und jetzt wieder die Frage, wie drücke ich es aus...

d)Eine Hochdruck Sauerstof Flasche mit einen Fülldruck p1=200bar wird bei einer Temp. von 20°C angeliefert. Sie bleibt in der prallen Sonen stehen, und dabei steigt die Temperatur der Gasflasche auf 60°C an. Der Prüfdruck der Flasche beträgt 300bar. Besteht gefahr?

=> Ich hab mir das wiefolgt zusammengebastelt: p1/p2 = T1/T2, oder? Also müsste dann 200bar/x bar = 20°C/60°C sein, nicht wahr? Also ist X gleich 600! Das würde aber bedeuten dass in der Gasflasche ein Druck von 600bar wäre, und sie längst hopps gegangen wäre, was ich irgendwie nicht so recht glauben kann, dass solche Flaschen so gefährlich sind, zumal 60°C ja noch nicht eine so wahnsinnig hohe T ist!

So, wieder ganz viele Fragen, ich hoffe ihr könnt mir vllt zu der ein oer anderen einen Tipp geben und/oder mich über Denkfehler meinerseits aufklären ;-)
Vielen Dank schonmal,
lg Llecter

sax · Anmeldungsdatum: 10.05.2005 Beiträge: 377 Wohnort: Magdeburg

Erstmal nur ne Teil antwort

Llecter · Anmeldungsdatum: 31.05.2005 Beiträge: 12

Aso, stimmt, wenn man es umrechnet kommt man auf ganz andere werte, das hatte ich überhaupt nicht bedacht! Stimmt es dann mit den Kelvinwerten? Oder muss ich noch etwas völlig anderes mit einbeziehen? grübelnd

Danke schonmal!

Llecter · Anmeldungsdatum: 31.05.2005 Beiträge: 12

sonst keiner mit einer Idee? traurig

Nur zu Gast · Gast

Die Rechnung mit der Sauerstoffflasche ist richtig, wenn man die Temperaturen in Kelvin rechnet.

Die Theorie zur Verdunstung und Abkühlung ist auch schon recht gut. Vielleicht zur Ergänzung:
Moleküle bewegen sich immer, solange nicht der absolute Nullpunkt erreicht ist. Eine Flüssigkeit zeugt per Definition davon, dass noch "ordentlich Leben in der Bude" ist. Nicht so viel wie bei Gasen, aber mehr als bei Feststoffen. Einige Moleküle an der Oberfläche der Flüssigkeit werden von anderen Molekülen getroffen. Diese Moleküle bekommen dadurch die nötige kinetische Energie übertragen, um die Flüssigkeit Richtung Atmosphäre zu verlassen. Die Flüssigkeit verdunstet. Da bei hoher Temperatur die Moleküle schneller in Bewegung sind, kommen solche Zusammenstöße häufiger vor und die Flüssigkeit verdunstet schneller.
Die "treffenden" Moleküle in der Flüssigkeit hingegen verlieren durch den Zusammenstoß ein wenig an kinetischer Energie, sie werden langsamer und das bedeutet, dass sie abkühlen. (Langsame Moleküle = kalte Moleküle) Die Flüssigkeit kühlt an der Oberfläche ab.
Mit den verdunsteten Moleküle entweicht also kinetische Energie.

(Credits an Herrn Feynman, von dem ich die Beschreibung entliehen habe.)

Deine Antwort zu a) scheint mir richtig zu sein. Die Teilchen werden beschleunigt und treffen, da sie nicht mehr Platz als vorher haben, nun öfter und mit höherer Geschwindigkeit aufeinander.

Ein Gast.