Temperatur bei Überdruck - Ideales Gasgesetz?

  • Eine Stahlflasche mit einem Volumen von 10 Litern enthält 45 Gramm Wasserstoff. Bei welcher Temperatur (in °C) erreicht der Überdruck 5 MPa?

  • Hallo,

    sehr gute Idee.

    [TEX]p\cdot V=m\cdot R\cdot T[/TEX]

    Der Druck p, das Volumen V und die Masse m stehen im Aufgabentext. Die Gaskonstante R findet man in entsprechenden Tabellen und T ist gesucht. Eine Gleichung mit einer Unbekannten. Wo ist das Problem?

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    1 Nm = 1 Ws = 1 J

    Einmal editiert, zuletzt von Lord Nobs (25. Februar 2015 um 20:13)

  • Hallo,

    hier kommt die Rechnung. Wegen der Angabe Überdruck habe ich zum angegebenen Druck noch 1 bar = 0,1 MPa addiert um den absoluten Druck zu erhalten.

    [TEX]p\cdot V=m\cdot R\cdot T[/TEX]

    Nach T umgestellt

    [TEX]T=\dfrac{p\cdot V}{m\cdot R}[/TEX]

    Und nun die Werte eingesetzt

    [TEX]T=\dfrac{5,1 MPa\cdot 10\cdot 10^{-3} m^3\cdot kg \cdot K}{45\cdot 10^{-3} kg \cdot 4,124 \cdot 10^3 J}[/TEX]
    Sortieren

    [TEX]T=\dfrac{5,1}{45\cdot 4,124}\cdot \dfrac{10^6\cdot 10\cdot 10^{-3}}{10^{-3}\cdot 10^3}\dfrac{Pa\cdot m^3\cdot kg\cdot K}{kg\cdot J}[/TEX]

    Ausrechnen

    [TEX]T=0,0275\cdot 10^4 K=275K[/TEX]

    [TEX]T=(275-273,15)°C=1,85°C[/TEX]

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    1 Nm = 1 Ws = 1 J

    5 Mal editiert, zuletzt von Lord Nobs (26. Februar 2015 um 15:31)

  • Vielen Dank schon mal!

    Komme auf 274,81 Kelvin >>> 1,66 °C; das wäre perfekt, nur noch kurz eine Frage:

    Warum nimmst du 5,1 MPa in der Gleichung, wenn in der Aufgabe "Überdruck von 5 MPa" steht?

    Vielen Dank!

    MfG Der Ahnungslose

  • Hallo,

    Überdruck heißt Druckdifferenz zur Umgebung. Außen herrscht der normale Luftdruck von angenähert 1 bar = 0,1 MPa. Dann muss innen bei 5 Mpa Überdruck ein Druck herrschen, der um eben diese 5 Mpa größer ist.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    1 Nm = 1 Ws = 1 J