Aufgabe ideale Gasgleichung: "Zeppelin"

jan_jansen · Anmeldungsdatum: 29.01.2007 Beiträge: 2

hallo,

ich habe gestern abend stundenlang ansätze für die folgende aufgabe hier im board gesucht, aber leider bin ich nicht weitergekommen. ich muss zugeben, meine physikalischen kenntnisse stecken noch in den kinderschuhen und ich muss nur 2 prüfungen bestehen, aber irgendwie kapier ich das nicht. deswegen habe ich mich nun entschlossen euch mal zu fragen:

"beim zeppelin NT bildet die hülle auch gleichzeitig die einzige gaszelle. Sie hat ein volumen von 8225 m³. zum erhalt der äußeren form steht die hülle unter einem überdruck von 5mbar. dieser überdruck wird durch ballonetts mit einem gesamtvolumen von bis zu 2200 m³ konstant gehalten."

welche stoffmenge he ist an einem herrlichen sommertag (30° C) in dem zeppelin enthalten? die spezifische gaskonstante von he beträgt 2,072 J*(kg*k)^-1
wieviel kg he werden benötigt um den zeppelin zu füllen?

meine ansätze:

ideale gasgleichung: p*V = v*R*T

gegeben:
1. V1 = 8225 m³
2. V2 = 2200 m³
3. T = 30°C = 303,15 K
4. p = 1025mbar
5. p' = 1030mbar
6. dp = 5mbar (delta)

gesucht:
1. v = "nü" (keine ahnung, wie man das hier schreibt)

ich habe also alle relevanten dinge in die gasgleichung eingesetzt:

1030mbar*8225m³ = v*8,31J*(k*mol)^-1*303,15K

nach v aufgelöst und unter beachtung, dass J = n*m und bar = N/m² ist, komme ich dann auf v = 3,36 mol
!?!?!?

höchstwahrscheinlich stelle ich mich blöd an und die lösung liegt auf der hand, aber gasgleichungen und dergleichen sind für mich leider böhmische dörfer. wäre nett, wenn mir jemand einen ansatz und vielleicht einen tipp geben kann, wie man solche aufgaben lösen kann.
habe hier schon verschiedenste aufgaben im board gelesen, nachvollzogen und wikipedia befragt, aber leider keinen erfolg erzielt.
ich frage mich auch, was ich mit der spezifischen gaskonstante von he anfangen soll. R ist doch in der idealen gasgleichung immer 8,31...etc.

vielen dank schon mal!
gruß jan

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich bin fast einverstanden mit der Menge Helium in mol, die sich laut deiner Rechnung in der Hülle des Zeppelins befindet; du hast in deiner Rechnung lediglich vergessen, den Umrechnungsfaktor von bar in Pascal mit zu berücksichtigen.

Ich vermute, die Aufgabenstellung will eher die gesamte Menge Helium wissen, die sich im gesamten Zeppelin befindet: Weil die Ballonetts auch mit Helium gefüllt sind, soll man hier wohl mit dem gesamten Volumen

rechnen.

Das mit der Gaskonstante R hast du korrekt gerechnet. Wenn du nun im nächsten Aufgabenteil die Menge Helium in der Einheit kg wissen möchtest, dann ist die Angabe aus der Aufgabenstellung praktisch, die dir das R gleich für Helium in der passenden Einheit J/(g*K) angibt. (Wenn man R in J pro g und K angibt, ändert sich ihr Wert natürlich mit dem Gewicht der Teilchen).

jan_jansen · Anmeldungsdatum: 29.01.2007 Beiträge: 2

vielen dank, dass du dir die mühe gemacht hast. auf die fehler mit den 10er potenzen hätte ich eigentlich kommen müssen. Hammer

aber so ist das halt, wenn man zum ersten mal mit so einer aufgabe konfrontiert ist. ich bin beim einheiten umrechnen noch nicht so sicher. dass bar und pa irgendwas mit N/m² ist, war mir schon klar, aber der faktor...

nochmals vielen dank, ich hoffe, ich darf meine probleme nochmal hier niederschreiben, wenn ich am ende bin LOL Hammer

gruß jan

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788