Eine Gasflasche (Stahl) mit einem Füllvolume von 60 Litern wird mit Stickstoff mit einem Druck von 100 bar befüllt?

Um wieviel ist die Flasche schwerer als im Leerzustand?

Answer 1

[fjf100]

Zustandsgleichung des "idealen" Gases

p*v=m*R*T hier p=100bar=100*10^5 Pa (Newton pro m^2)

v=60l=0,06m^3 und R=297 J/(kg*K) für Stickstoff und 0° Celsius=273,15° Kelvin

m=p*v/(R*T)=100*10^5 Pa*0,06m^3/(297 J/(kg*K)*273,15°)=7,395 kg

Hinweis: Die Masse m ist abhängig von der Temperatur in Kelvin.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

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[wonno93]

Die Masse ist nicht von der Temperatur abhängig, sondern das Volumen

[fjf100]

@wonno93

Ich meine hier die Masse,die sich in der Flasche befindet.

Masse in der Flasche m=p*v/(R*T)=k*1/T=k/T hat die Form einer Hyperbel

Analogie zur Mathematik y=f(x)=m/x

Answer 2

[Hamburger02]

Bei 15°C und 1 bar hat Stickstoff eine Dichte von 1,1694 kg/m^3

1 m^3 = 1000 l , 60 l = 0,06 m^3

Bezogen auf Umgebunsdruck sind in der Flasche V = 0,06 m^3 * 100 = 6 m^3

Damit beträgt die Masse der Flaschenfüllung m = 6 m^3 * 1,1694 kg/m^3 = 7,016 kg

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Habe Thermodynamik im Hauptfach studiert.

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[firas93alasmar]

wie kommst du auf die Formel V=V*P ?

[Hamburger02]

@firas93alasmar

Das ist das Gesetz von Boyle-Mariotte. Für ideale Gase, zu denen Stickstoff gehört, gilt bei konstanter Temperatur p * V = const.

bzw. p1 * V1 = p2 * V2

konkret:

0,06 m^3 * 100 bar = 6 m^3 * 1 bar

Answer 3

[arhimedes]

Also die Aufgabe ist sehr schlecht formuliert.

Herzliche Grüße,

arhimedes

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[Karl37]

Du hast die Gasgleichung nicht verstanden. Die universelle Gleichung lautet übrigens pv = nRT. Dabei ist n die Stoffmenge in Mol.

Schau dir den Beitrag von Hamburger02 an, so macht man das am Einfachsten

[arhimedes]

@Karl37

Ich habe das wohl verstanden!

n=m/M

pV = m/M R_m T = m * (R_m/M) * T = mRT

R = R_m / M

Meine Lösung gilt aber auch dann.

Ich kann doch nicht für die Temperatur aus dem Bauch heraus 15°C oder 0°C setzen. Die Aufgabe ist, wie gesagt, schlecht formuliert.