Wie hich ist die Dichte von Helium bei 1000°C und 40 Bar
Hallo kennt hier jemand den gesuchten Wert? Ist irgendwie schwer zu googlen weil ich nicht genug Daten finde. Es gibt eine Dichte bei 298 K und Normdruck und es gibt einen Temperaturausdehnungskoeffizient. Desweiteren gibt es eine Dichte für flüssiges Helium die gilt aber nur beim Schmelzpunkt glaub ich. Würde mich über Formeln und Kennlinien und alles freuen was mir weiterhilft.
4 Antworten
interessant ist jedoch wie du darauf physikalisch kommst.
Da wir hier davon ausgehen, dass es sich um ein ideales Gas handelt, gilt die allgemeine Gasgleichung.
Diese lautet: p*V = m * R *T
p (Druck in Pascal Pa, 1bar = 110^5 Pa), V (Volumen in m^3), m (Masse in kg), R ( Gaskonstante in J / KgK ) und T (Temperatur in Kelvin K)
so, da wir nun die Dichte suchen stellen wir die Gleichung um.
Es folgt: m/V = p/(R*T) (denn der Quotient aus Masse und Volumen ist die Dichte)
so, jetzt liegt es nur noch daran die spezifische Gaskonstante von Helium zu bestimmen.
Hier zu gilt die Formel: R = R(m) / M
wobei R (Gaskonstante, hier von Helium), R(m) (universelle,molare,..., Gaskonstante) M (Molare Masse)
so und R(m) ist eine Konstante, Es gilt R(m) = 8,314 J/mol*K und M kann aus dem Periodensystem abgelesen werden. Sie ist in etwa 4,0 g/mol (entsprechen 0,004 Kg/mol). Wir müssen nun aufpassen, welche Einheiten wir benutzen, deswegen wandle ich alles in SI Einheiten um, also folgt:
R(Helium) = (8,314 J/molK) / (0,004 kg/mol) = 2078,5 J/KgK
so nun können wir es in obige Gleichung einsetzen:
m/V = p/(RT) = 4010^5Pa / [2078,5 J/Kg*K * (1000+273,15)K]
m/V = 1,5116 kg/m^3
2 mal wurde das "*" nicht übernommen...
es müsste heißen:
1bar = 1 * 10^5 Pa und ganz am Ende wegen der 40bar 40 * 10^5 Pa
Schön ausführlich mit allen Formeln die man braucht. Der Normdruck beträgt 1013,25 hPa.
Lege Helium einfach mal das Attribut "ideales Gas" bei. In den Druck- und Temperaturbereichen dürfte es nicht allzu weit davon entfernt sein.
Dann berechne die Dichte von Helium bei 1000′C bei Normaldruck und multipliziere das mit 40 (wegen des vierzigfachen Drucks).
Aggregatzustand von gasförmig nach flüssig ändert.
Wie kommst Du denn auf diese Idee? Flüssiges Helium bei 1000°C und 40 bar findest Du eher in einem Paralleluniversum ;-)
Hatte ich auch gedacht - nur ist mein Beitrag flöten gegangen...
Der Zustand trägt den Namen supercritical fluid.
ca. 1,5 kg/m³ (Quelle: Wolfram Alpha)
Für jedes Element und jede Verbindung kann man ein Phasendiagramm ermitteln. Sowas findet man auch im Internet.
Das ist datsächlich dicht dran. Hatte mit größerer Abweichung gerechnet weil sich der Aggregatzustand von gasförmig nach flüssig ändert.