Gas komprimiert und expandiert?
Was passiert mit der Temperatur, wenn ein Gas komprimiert und expandiert wird?
4 Antworten
Wenn man es komprimiert, steigt die Temperatur. Deshalb wird eine Fahrradpumpe auch warm, wenn man heftig den Reifen aufpumpt.
Wenn man es expandiert, kühlt es dementsprechend ab. Deshalb wird die Sprühdüse einer Sprayflasche auch kühl, wenn man lange genug sprayt.
Das hängt ganz von der Art der Kompression ab.
Es gibt isotherme und adiabatische Kompression, die beide grundverschieden sind.
Das hängt von mehreren Faktoren ab:
- Zusammensetzung des Gases (manche Elemente erwärmen sich bei Ausdehnung, andere kühlen ab).
- Art der Zustandsänderung
- Art der Betrachtung (ideales Gas, reales Gas)
Betrachten wir strikt Luft als ideales Gas, ist das Gesetzt von Boyle-Mariotte eine gute Näherung. Sobald komplexere Gase bzw. Gasmischungen betrachtet werden, wird es sehr schnell wesentlich komplizierter. Vor allem wenn ein Gas auf ein anderes gepresst wird (Topping) und beide Gase unterschiedliche Zusammensetzungen haben, lässt sich das nicht mehr mit simplen Aussagen wie "Kompression erwärm, Expansion kühlt ab" beantworten.
Bei einer Kompression wird in der Regel Gas Wärmer. Es sind mehr Atome in einem kleineren Volumen. Das führt zu mehr einer höheren Reibung und dementsprechend höheren Temperatur.
Bei einer Expansion geschieht das Gegenteil. Weniger Atome auf großem Volumen. Weniger Kontakt, niedrigere Temperatur.