RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Ideales Gas
Gehe zu Seite 1, 2  Weiter 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Wärmelehre
Autor Nachricht
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 11:05    Titel: Ideales Gas Antworten mit Zitat

Hallo an alle Physiker und Mathematiker!

Es handelt sich um die folgende Aufgabe: Ein (ideales) Gasgemisch besteht aus drei Komponenten. Der Molenbruch der Komponente A (xA) ist 0.30. Die Komponente B hat einen Partialdruck pB= 0.25 bar. Die Komponente C ist Stickstoff. Wieviel g Stickstoff enthält das Gasgemisch, wenn der Gesamtdruck 1.00 bar, das Gesamtvolumen 1 m3 und die Temperatur 25 °C betragen?

Ich hab da mal was probiert, aber ich weiß nicht wie ich T1, T2 und p1 und p2 herausfinden soll. Ist der Ansatz überhaupt richtig? Oder muss ich das anders lösen?


Zuletzt bearbeitet von frage1 am 21. Okt 2021 16:41, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 11:42    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube hier bist Du auf dem Holzweg.

Bekannt sind Gesamtdruck und Druck der Komponente B dadurch ist die Summe der Partialdrücke von A und N2 bekannt.

Desweiteren kann man die Stoffmenge aller Teilchen mit den gegeben Daten und dem ideale Gasgesetz berechnen.
Wenn n gesamt bekannt kann mittels des Molebruches n A berechnet werden. Somit ist die Summe n(B) und n(N2) bekannt.

Man hat zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten, sollte man lösen können.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:04    Titel: Antworten mit Zitat

Erstmal danke für deine Hilfe.
Die Summe der Partialdrücke von A und N ist dann 0,7 bar.
Und wenn ich die Gleichung nach n umforme erhalte ich n= pxV/RT
Was soll ich dann für p einsetzen? 0,7 kann ich ja nicht einsetzen


Zuletzt bearbeitet von frage1 am 21. Okt 2021 15:12, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:07    Titel: Antworten mit Zitat

Doch eher 0,75 bar für A und N2.. In die Ideale Gasgleichung 1 bar für alle 3.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:16    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, dann habe ich n= pxV/RT = 1 bar x 1 m^3/ 8,314 J/molK x 298,15 K?
Passen die Einheiten?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:27    Titel: Antworten mit Zitat

Prüfe es selbst für n muss mol rauskommen. Kommt das so raus .
R und p müssen SI gerecht angepasst werden.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:34    Titel: Antworten mit Zitat

Druck in Pa und Gaskonstante in J/molK
Also kommt dann 40,34 raus. Ich habe momentan Probleme mit den Einheiten
Kelvin kürzt sich weg, übrig bleibt Pa, m^3 und J/mol. Es soll aber mol rauskommen. Ich steh auf der Leitung

Wenn wir n wissen, dann können wir xA= nA/n rechnen und nach nA umformen, aber ich kann die Rechnung nicht fortsetzen, da ich Probleme mit den Einheiten habe…
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:39    Titel: Antworten mit Zitat

Wie ist denn das Pa definiert? Was ist Druck sprichwörtlich.
In R steckt J, wofür steht das? In die entsprechende mechanische Einheit umwandeln.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

Achso, Pa= 1Nm, 1 J= 1 Nm
Dann kürzen sich Pa und J somit weg, übrig bleibt m^3 und mol.
Soll ich m^3 so lassen?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:49    Titel: Antworten mit Zitat

Joule stimmt, Pascal nicht. Was ist Druck?
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:52    Titel: Antworten mit Zitat

Achh, das sollte Nm^2 sein
Dann habe ich im Zähler m^4 ?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 15:54    Titel: Antworten mit Zitat

Das glaube ich eher nicht.Beantworte die Frage als Satz wie ist der Druck definiert.

Schreib nochmal für jede Variable in n = pV/RT die Einheiten in SI hin.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 16:01    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby, ich hab’s jetzt. Ich hab nicht genau hingeschaut.
Es soll N/m^2 sein für Pa
Also: 10^5 N/m^2 x 1 m^3 / 8,314 Nm/molK x 298,15 K = 40,34 mol
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 16:03    Titel: Antworten mit Zitat

Ja schwere Geburt.

Wie geht's weiter


Zuletzt bearbeitet von Nobby1 am 21. Okt 2021 16:13, insgesamt einmal bearbeitet
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 16:13    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, war echt so. Ich muss sogar über mich selbst lachen.
Naja, auf jeden Fall hab ich jetzt n.
Als Nächstes xA= nA/n
0,30= nA/ 40,34
nA= 12,102 mol

nA+nB+nC= 1

So richtig?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 16:16    Titel: Antworten mit Zitat

Die 12,1 mol stimmen.

Aber nA + nB + nN2 = 40,34 mol
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 16:36    Titel: Antworten mit Zitat

Achso, dann bekomme ich für nB+nN2= 28,238 mol
Aber wie soll es dann weiter gehen
Soll ich anfangen zu integrieren?

Edit: Ich glaube ich muss dann pA= 12,1 x 1 Pa?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 21. Okt 2021 16:57    Titel: Antworten mit Zitat

Du hast nB+nN2= 28,238 mol und Du hast pA + pN2 = 0,75 bar.

Jetzt musst Du eine der Gleichungen in die Stoffmenge oder Drücke verwandeln und nach Stickstoff auflösen.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 21. Okt 2021 20:28    Titel: Antworten mit Zitat

pV/RT = nB + nN2 ??

Edit: Ich glaube ich muss pN2= O,75 bar - pA ?
Und pA= 12,1 Pa
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 07:21    Titel: Antworten mit Zitat

Wo kommt pA = 12,1 her. Die 12,1 mol war nA

Du musst die Druckgleichung pA + pN2 =0,75 bar in eine Stoffmengengleichung umformen,
Es muss da stehen nA + nN2 = 0,75 bar×V/RT
Mit der zweiten Gleichung verrechnen.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 11:57    Titel: Antworten mit Zitat

Dann müsste das ganze so aussehen, oder?
nA+nN2=0,75
nA+nN2 =0,75 bar x V/RT
nN2=(75 000 N/m^2 x 1 m^3)/ (8,314 Nm/molK x 298,15 K) = 30,256 mol
m= 30,256 mol / 28 g/mol = 1,0805 g
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 12:31    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, wo ist nA geblieben. Das hast Du vergessen.
Und auch die Berechnung der Masse ist fehlerhaft , so kämen mol^2/g raus, also Blödsinn.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 18:12    Titel: Antworten mit Zitat

Achja, das habe ich vollkommen übersehen. Ich hab die Aufgaben während der Fahrt gelöst. Ich sollte das lieber lassen LOL Hammer


nN2=(75 000 N/m^2 x 1 m^3)/ (8,314 Nm/molK x 298,15 K) -12,1=18,256 mol

m(N2)= n(N2) x M(N2)= 18,256 mol x 28 g/mol

Ich bin mir immer noch unsicher, was die Rechnung anbelangt. Wie schaut’s jetzt aus?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 18:20    Titel: Antworten mit Zitat

Jetzt passt es. Nur noch ausrechnen.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 19:45    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, also als Ergebnis kommt dann 511,168 g raus.
Mehr muss man nicht machen
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 19:45    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, also als Ergebnis kommt dann 511,168 g N2 raus.
Mehr muss man nicht machen
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 19:50    Titel: Antworten mit Zitat

Überprüfe Diese Rechnung mit der zweiten Formel. Alles in Druck umrechnen

nB+nN2= 28,238 mol in pB + pN2 umrechnen
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 21:11    Titel: Antworten mit Zitat

So oder?

Zuletzt bearbeitet von frage1 am 23. Okt 2021 12:49, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 21:14    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, das ist die halbe Miete, am Ende ist die Masse wieder gefragt
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 21:35    Titel: Antworten mit Zitat

So? Kann das überhaupt so stimmen?

Zuletzt bearbeitet von frage1 am 22. Okt 2021 22:50, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 21:40    Titel: Antworten mit Zitat

Du musst pN2 erst berechnen. Also pB subtrahieren. Dann den Druck in die Stoffmenge wieder umrechnen.
nB ist nicht gefragt was Du berechnet hast.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 22:07    Titel: Antworten mit Zitat

Also so?

Zuletzt bearbeitet von frage1 am 23. Okt 2021 12:50, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 22:13    Titel: Antworten mit Zitat

In der 4 Zeile ist ein Fehler

0,25 bar sind 25000 Pa = 25000 N/m^2 nicht 0,25 N/m^2
Die von den 70000 Pa subtrahieren. Ergibt pN2.
Diesen Druck in die Stoffmenge umrechnen.

Du hast den Fehler später ausgemerzt indem Du nB subtrahiert hast.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 22:50    Titel: Antworten mit Zitat

Aber wenn man das so rechnet, dann bekommt man nicht exakt die gleichen Werte raus

Zuletzt bearbeitet von frage1 am 23. Okt 2021 12:50, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 22:52    Titel: Antworten mit Zitat

Das sind Rundungsfehler.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 22:53    Titel: Antworten mit Zitat

Auch wenn ich runde, komme ich nicht auf das gleiche Ergebnis.
Aber die Rechnung stimmt so schon oder?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 22:56    Titel: Antworten mit Zitat

Die hast Du nB berechnet. Ich komme nicht auf 9,98 sondern 10,08
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 23:10    Titel: Antworten mit Zitat

Mit gespeicherten Werten kommt man auf die richtigen Werte.
Muss ich sonst noch was machen?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1541

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Okt 2021 23:12    Titel: Antworten mit Zitat

Was sind gespeicherten Werte.
Sonst brauch man nichts machen. Gefragt war die Masse an Stickstoff.
frage1



Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern

Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Okt 2021 23:30    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab alle Werte im Rechner gespeichert und hab dann mit den gespeicherten Werten weitergerechnet. so kommt man auf das richtige Ergebnis.

Bin froh, dass ich die Aufgabe dank deiner Hilfe endlich lösen konnte
Nobby, vielen vielen Dank für die ganzen Erklärungen und natürlich auch für deine Geduld!

Und kann ich mich hier wieder melden, wenn ich irgendwelche Verständnisprobleme beim Nachrechnen bekomme?


Zuletzt bearbeitet von frage1 am 22. Okt 2021 23:32, insgesamt einmal bearbeitet
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Wärmelehre