Kartoffelchiptüte im Flugzeug

derAllwissende. · Gast

Meine Frage:
Bei der Verpackung von Kartoffelchips wird die Tüte bei einer Umgebungstemperatur von 15°C und einem Umgebungsdruck von 1050 mbar mit 0,80 Litern Stickstoff teilweise gefüllt (und natürlich mit Chips, deren Volumen leider vernachlässigbar klein ist). Würde die Tüte eben gerade prall gefüllt, dann hätte sie ein Volumen von 0,95 Litern. Die Tüte wird nun auf einer Flugreise mitgeführt.

Der Kabinendruck im Flugzeug wird auf 0,6 bar (entsprechend 2000 m über Meer) abgesenkt. Die Temperatur in der Kabine beträgt 21°C.

a) Wie gross ist der Überdruck (in bar) in der Chipstüte, wenn diese als nicht elastisch angenommen wird?

b) Wie viele Liter Stickstoff strömen aus, wenn die Tüte während des Fluges geöffnet wird ohne sie zusammenzudrücken?

Meine Ideen:
Ich habe versucht mit der Zustandsformel (p1 * V1)/T1 = (p2 * V2)/T2 voranzukommen, jedoch bin ich nicht auf das Resultat gekommen. Ich benötigt Hilfe, da ich nicht einmal weiss wie ich die Aufgabe angehen soll.
---> Die Aufgabe müsste mit dieser Formel möglich sein, da wir sonst nicht wirklich andere Formeln angeschaut haben (ausser Normform)

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1656

Den Aussendruck braucht man bei der geschlossenen Tüte nicht beachten. In der Tüte sind immer noch 1050 mbar. Das Volumen ist von 0,8 l auf 0,95 l angewachsen ( pralle Tüte) und die Temperatur auf 21 ° C = 294,15 K.
Beim Öffnen der Tüte gleicht sich der Druck auf 0,6 bar aus. Die Differenz an Volumenanstieg pV = const.strömt aus.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1656

Stimmt natürlich.

Als Ausgang hat man 8 *10^-4 m^3 N2 bei 288,15 K und 105000 Pa.

Das ergibt für n = pV/(RT) mit R = 8,314 J/(mol*K) dann 3,5 *10^-2 mol.

Bei verminderten Aussendruck erhöht sich das Volumen auf 9,5*10^-4 m^3, die Temperatur stieg auf 294,15 K

Für p ergibt sich dann 9,03*10^4 Pa

Bei Öffnen der Tüte sinkt der Druck auf 6*10^4 Pa

Die Drucksenkung würde eine Volumenzunahme mit pV = const. auf 1,43 l ergeben, da die Tüte aber offen ist entweicht die Differenz von 0,48 l.