Steigt in einem Behälter mit Luft, in dem die CO2-Konzentration erhöht wird, die Temperatur?
Und falls ja, um wie viel z.B. bei Verdoppelung der CO2-Konzentration?
5 Antworten
Voraussetzung soll sein, dass das Kohlendioxid gasförmig vorliegt.
Die Temperatur in einem mit Luft gefüllten Behälter kann sich ändern, wenn die Konzentration an Kohlenstoffdioxid erhöht wird.
Wenn in der Atmosphäre in der Luft die Konzentration an CO2 erhöht wird, kommt es zum sogenannten Treibhauseffet, denn dieses Gas absorbiert Strahlung. Dies wiederum führt zur Erwärmung.
Wie stark die Erwärmung in einem vorgegebenen Volumen eines Kolbens ansteigt, hängt von der Ausgangstemperatur, der Menge an CO2, die hinzugefügt wird, und der Dauer der Belichtung ab.
Die Frage ist so allgemein gehalten, dass keine sinnvolle Antwort möglich ist.
Ich sag einfach mal: ja, wenn du ihn gleichzeitig in einen Backofen stellst.
Ich sag einfach mal: nein, wenn du das Kohlendioxid als Trockeneis zuführst.
Such dir was aus!
Es hängt davon ab, wie du das CO2 zuführst, d.h. welchen thermodynamischen Prozess du verwendest. Angenommen du hast zwei Kammern mit Luft und CO2, beide auf der selben Temperatur und nach außen thermisch isoliert (adiabatisch). Dann wird, da es sich um nahezu ideale Gase handelt, keine Temperaturänderung stattfinden. Wenn das CO2 mit hohem Druck aus eine Düse ausströmt, wird es sich etwas abkühlen, da CO2 nicht 100% ideal ist (Joule-Thomson Effekt) und somit die Mischung auch etwas kälter werden. Ohne all diese Randbedingungen zu kennen, kann keinerlei Aussage getroffen werden. Worauf willst du denn hinaus? Deine Frage ist mehr als unklar...
Das hängt von der Temperatur des zugeführten CO2 ab. Wenn du Luft mit Raumtemperatur Trockeneis zuführst wird die Temperatur eher nicht steigen. Worauf willst du konkret hinaus?
Nähere Dich dem Umstand mal physikalisch:
Da CO2 ein wesentlich größeres Molekül ist als O2, würde bei einem 1:1-Austausch im selben Raum der Druck steigen, ein steigender Druck bedeutet in aller Regel auch eine schnellere Bewegung der Moleküle mithin auch eine, wenn auch nur geringfügig, höhere Temperatur.
Aber:
Die reine Aussage Verdoppelung sagt natürlich gar nichts, weil der Druckunterschied bei einem Anfangsgehalt von 1 Promille auf dann 2 Promille komplett anders ist als von vorher 25 % auf 50 %.
ja den aspekt hatte ich auch im kopf. aber weiß nicht wie weit das wirklich ein messbaren einfluss besitzt
Das größere Problem ist der 1:1-Austausch - den bekommt man in der Regel nur durch einen Oxidationsprozess im geschlossenen Behälter hin, nur ist dann wieder ein Drittstoff beteiligt, der sich auch auswirken kann.
Bei einem 1:1-Austausch wäre der Druck unverändert. Selbst wenn man die Luft komplett gegen Kohlendioxid austauschte, würden sich allein durch den Austausch weder Druck noch Temperatur ändern.
Wenn Du in denselben Raum mehr Masse packst, passiert was? Die Masse muss sich denselben Raum teilen, das geht nur, wenn sie höher komprimiert wird.
Das ist Unsinn. Sauerstoffmoleküle sind erheblich schwerer als Wasserstoffmoleküle oder Heliumatome. 32 Gramm Sauerstoffgas nehmen aber das gleiche Volumen ein wie 2 Gramm Wasserstoff oder 4 Gramm Helium. Das ist grundlegende Physik.
Das ist nicht Unsinn, sondern Mathematik und Chemie - wenn ich ein O2-Molekül durch ein CO2-Molekül ersetze, ist das ursprüngliche O2-Molekül noch da, aber ein Kohlenstoffatom kommt hinzu, ergo ist das auch schwerer und größer; und hat genau nichts mit Helium oder Wasserstoff zu tun.
Wenn du Luft nimmst und aus allen Sauerstoffmolekülen CO2 machst, hat das keinen Einfluss auf den Druck. Der Druck eines Gases entsteht durch Kollisionen mit der Gefäßwand, nicht dadurch, dass es den Molekülen plötzlich zu eng wird. Die Masse der Moleküle hat auf den Druck eines Gases keinen Einfluss. Schwerere Moleküle haben eine niedrigere Geschwindigkeit.
Ah, eine vollkommen andere Aussage - und wie soll man, ohne dass man den Druck erhöht, dieselbe Zahl an wesentlich größeren Atomen in ein gleich großes Gefäß bekommen?
Teile uns doch einfach mit, welche Druckänderung du genau berechnet hast. Alle Konstanten kann man leicht googlen, und dass die Mathematik sehr einfach ist, hattest du ja selbst geschrieben.
Damit du schon einmal einen Wert hast, um die Richtigkeit deiner Berechnung zu kontrollieren: Wenn man bei 273 K den Sauerstoff in der Luft komplett durch Kohlendioxid ersetzt, SINKT der Druck um 0,016 %. Nach deiner Logik müsste also die Temperatur abnehmen.
Ein Gas bei zivilem Druck ist zu 99,... % einfach leerer Raum. Die Größe der Teilchen ist völlig egal. Bei einem idealen Gas werden die Teilchen als punktförmig angenommen.
Das dem Behälter danach Energie (in Form von Licht) zugeführt werden soll ist eine Bedingung die der Fragesteller erst aufgrund von einigen Antworten auf einmal aus der Tasche gezaubert hat.