Druckabfall bei konstantem Gasaustritt aus Behälter

Hayley_Hay · Anmeldungsdatum: 31.05.2018 Beiträge: 11

Gegeben ist ein Behälter mit 100 Kubikmetern Inhalt. Der Inhalt (CO2) steht unter einem relativen Druck von 100 mbar und besitzt eine konstante Temperatur von 35 °C.

Es fließt ein konstanter Strom von 60 Kubikmetern pro Stunde (bezogen auf 50 mbar) aus dem Behälter.

Wann wird ein Druck von 30 mbar im Behälter erreicht?

Ich würde das ideale Gasgesetz verwenden:

PV = nRT

T = 35 + 273,15 = 308,15 K
R = 8,314 J/(molK)

1. Stoffmenge: Behältervolumen bei 100 mbar:
V1 = 100 m^3
P1 = 100 Millibar + 1 bar = 1,1 bar = 110000 Pa

n1 = (P1 * V) / (R * T)
n1 = (1,1 bar * 100 m^3) / (0,08206 L·bar/(mol·K) * 308,15 K)
n1 = 4.293,6 Mol

2. Stoffmenge: Entnahmestrom Q (je Stunde) bezogen auf 50 mbar:
V2 = 60 m^3
P2 = 50 Millibar + 1 bar = 105000 Pa

n2 = (P2 * V2) / (R * T)
n2 = 2459,1 Mol

3. Stoffmenge: Behältervolumen bei 30 mbar:
V3 = V1
P3 = 30 Millibar + 1 bar = 1,03 bar = 103000 Pa

n3 = (P3 * V3) / (R * T)
n3 = 4.020,4 Mol

Die gesuchte Zeit liegt dann bei

1h * (n1-n2)/n3 = 1h *(4293,6-4020,4) mol / 2459,1 mol = 0,11 h = 6,7 min