Eine Stahlflasche mit einem Volumen von 10 Litern enthält 45 Gramm Wasserstoff. Bei welcher Temperatur (in °C) erreicht der Überdruck 5 MPa?
Temperatur bei Überdruck - Ideales Gasgesetz?
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Unregistriert -
25. Februar 2015 um 15:22
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Hallo,
schöne Aufgabe. Wie gehst Du ran?
Viele Grüße
Lord Nobs -
Über das allgemeine Gasgesetz mit der individuellen Gaskonstanten Ri vllcht.?
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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 -
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 -
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
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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 -
Super, das habe selbst ich verstanden. Nochmal vielen Dank!