CO2 in einem Druckbehälter

lucio · Gast

Meine Frage:
Hallo,

ich komme seit längerem mit folgendem Problem nicht weiter:

Ich habe eine Kammer mit einem Gasgemisch (Luft). In dieser Kammer kenne ich die CO2 Konzentration in ppm oder Vol% (~0,04Vol%) und den gesamt Druck (p_alt).

Nun lasse ich von einer CO2 Gasflasche weiteres CO2 in die Kammer. Der Druck erhöht sich dabei auf p_neu.

Frage wieviel CO2 in mol/m^3 befindet sich nun in der Kammer?

Meine Ideen:
Habe schon folgendes versucht.

p_alt*0,04% = p_co2 = ~ 40[Pa]...CO2 Druck am Anfang

Vol%CO2_neu=(p_alt*0,04% + p_neu-p_alt)/p_neu

=> Vol% CO2 nachdem weiteres CO2 in die Kammer gelassen wurde.

Stimmt diese Rechnung soweit? Bin etwas skeptisch was die Volumenprozent angeht. Weiters noch die Frage wie ich jetzt von den neuen Vol% in mol/m^3 komme?

Danke für die Hilfe.

lg

Auranofin · Anmeldungsdatum: 23.09.2019 Beiträge: 4

Hallo,

die Rechnung sieht soweit brauchbar aus. Solange wir annehmen dürfen, dass die Luft ein Gemisch idealer Gase ist, sind die Volumenanteile gleich den Stoffmengenanteilen

, und über die sind die Partialdrücke definiert (

, hier

).

Gesucht ist die Menge in mol/m^3, also die Stoffmengenkonzentration

.
Diese ist über die Zustandsgleichung des idealen Gases

(wegen

)
mit dem neuen CO2-Partialdruck verknüpft:

.

Wenn der neue Volumenanteil = neue Stoffmengenanteil von CO2 berechnet ist, dann kann man mit der gleichen Formel wie am Anfang den neuen Partialdruck von CO2 berechnen:

.

Eingesetzt ins ideale Gasgesetz ergibt das:

.

lucio · Gast

Hallo,

alles klar. Danke für deine genaue Beschreibung. Vor allem mit:

"Volumenanteile gleich den Stoffmengenanteilen" war ich mir nicht so sicher.

soweit ist alles gut nachvollziehbar für mich.

Eine weitere Frage dazu noch. Ich habe als Lösung des Problems folgende Lösung vor mir liegen auch - welche ich in Frage stelle:

MOL_IDEAL_GAS = 44.614 [mol/m^3]
C_CO2_neu [mol/m^3] = MOL_IDEAL_GAS * Vol%_CO2_neu

danach wird noch auf Druck und Temperatur korrigiert:

C_CO2_neu_korrigiert= C_CO2_neu * p_aktuell/p_standard * T_standard/T_aktuell

wobei T_aktuell und p_aktuell die konkreten Drücke und Temperaturen sind
und T_standard=273,15K und p_standard=1013,25 [hPa]

Diese Korrektur könnte ich noch nachvollziehen. Nur mit den MOL_IDEAL_GAS bin ich mir nicht so sicher.