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Zeppelin - Volumenberechnung
 
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sunnynadine



Anmeldungsdatum: 18.09.2015
Beiträge: 3

Beitrag sunnynadine Verfasst am: 18. Sep 2015 12:20    Titel: Zeppelin - Volumenberechnung Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Sie haben die Aufgabe, einen Werbezeppelin mit Heliumgas zu befüllen. Hierzu stehen Ihnen He-Druckgasflaschen mit p = 230 bar und V = 80l zur Verfügung.
a) Um den Zeppelin mit den He-Gas auf Außendruck pAusendruck = 1 bar zu füllen, verbrauchen Sie 41 Gasflaschen. Welches Volumen hat der Zeppelin?
Hinweis: die Temperatur des Gases soll für und nach dem Befüllen gleich sein (T1 = T2).

b) Der Zeppelin steigt nun vom Boden (TBoden = 20°C) auf eine Höhe von 3500 m; die Temperatur in dieser Höhe beträgt THöhe = -11 °C. Wie groß ist hier der Innendruck in dem Luftschiff?
Hinweis: die Hülle des Zeppelins sei als starr anzunehmen (V1= V2).


Meine Ideen:
Meine Lösung ist 18,4 m3. Danke schön!
PhyMaLehrer



Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1075
Wohnort: Leipzig

Beitrag PhyMaLehrer Verfasst am: 18. Sep 2015 12:36    Titel: Antworten mit Zitat

Der Zeppelin ist aber viel größer, denn du verbrauchst ja 41 Gasflaschen und nicht eine!

(Da ich bei uns auf Arbeit für die Bestellung der Gase zuständig bin, ist der Gedanke an den Ruck-zuck-Verbrauch von 41 Flaschen Helium ein Graus für mich! Big Laugh )
sunnynadine



Anmeldungsdatum: 18.09.2015
Beiträge: 3

Beitrag sunnynadine Verfasst am: 18. Sep 2015 13:45    Titel: Antworten mit Zitat

;D Aber abgesehen davon, ist dann mein Volumen2 richtig? Ich habe
V2= (230 * 10^5 Pa) * 0,08m^3 / 10^5 Pa gerechnet. Danke!
PhyMaLehrer



Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1075
Wohnort: Leipzig

Beitrag PhyMaLehrer Verfasst am: 18. Sep 2015 19:06    Titel: Antworten mit Zitat

Diese Menge Helium erhältst du, wenn du den Inhalt einer Flasche Helium (80 l) sich von 230 bar auf 1 bar entspannen läßt. Aber der Zeppelin erfordert nun mal 41 Flaschen, weil sein Volumen viel größer ist!
sunnynadine



Anmeldungsdatum: 18.09.2015
Beiträge: 3

Beitrag sunnynadine Verfasst am: 18. Sep 2015 21:56    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, das hatte ich vergessen, ich war mir nur zusätzlich nicht sicher, ob das Volumen für eine Flasche überhaupt richtig berechnet war! Augenzwinkern Also dann, viiiielen Dank für die schnelle Hilfe! Augenzwinkern
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1863
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 21. Sep 2015 22:52    Titel: Re: Zeppelin - Volumenberechnung Antworten mit Zitat

sunnynadine hat Folgendes geschrieben:
Hinweis: die Hülle des Zeppelins sei als starr anzunehmen (V1= V2).


Wie füllt man einen starren Behälter mit Helium und wie weiss man, dass er "voll" ist?

Kann mir vorstellen, dass das Helium oben hineingegossen wird und die Luft nach unten verdrängt. Gibt es da Verwirbelungen?
Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 823

Beitrag Frankx Verfasst am: 22. Sep 2015 16:28    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:

Wie füllt man einen starren Behälter mit Helium und wie weiss man, dass er "voll" ist?

Kann mir vorstellen, dass das Helium oben hineingegossen wird und die Luft nach unten verdrängt. Gibt es da Verwirbelungen?


Nachdem die Hülle gefüllt ist, kann man es als starr betrachten, da die Hülle zwar flexibel, aber nicht sehr dehnbar ist.
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1863
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 23. Sep 2015 14:36    Titel: Antworten mit Zitat

Frankx hat Folgendes geschrieben:
Nachdem die Hülle gefüllt ist, kann man es als starr betrachten, da die Hülle zwar flexibel, aber nicht sehr dehnbar ist.


Naja, in "wissenschaftlichen" Aufgaben sollte der Aufgaben-Steller wissen, wovon er schreibt:

Wikipedia: Zeppelin selbst fertigt keine Prallluftschiffe. Bei den klassischen Zeppelinen aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts handelte es sich um Starrluftschiffe.

Also: "Zeppelin" + "starr" = doppelter Hinweis gegen Flexibilität der Hülle.

Ich hake deswegen nach, weil in vielen populären wissenschaftlichen Veröffentlichungen der Versuchsaufbau luschig oder gar falsch beschrieben wird.

Dann kann man das Ergebnis nicht nachvollziehen. Wenn ich eine aufblasbare, schlaffe Hülle gemeint hätte, würde ich als Versuchsobjekt einen Ballon nehmen.

Wenn ich eine starre Hülle fülle und die verdrängte Luft drucklos entweichen kann, weiss ich nach 14 He-Gasflaschen nichts über das Volumen der Hülle. Wenn es größer ist als das eingefüllte Gas, ist noch Restluft drin, wenn es kleiner ist, ist überschüssiges Helium entwichen.


Zuletzt bearbeitet von Brillant am 23. Sep 2015 15:28, insgesamt einmal bearbeitet
Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 823

Beitrag Frankx Verfasst am: 23. Sep 2015 14:51    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Ich hake deswegen nach, weil in vielen populären wissenschaftlichen Veröffentlichungen der Versuchsaufbau luschig oder gar falsch beschrieben wird.

Den Eindruck habe ich manchmal leider auch.
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