Ist Wasserstoff und Erdgas gleich groß?
Wenn man einen Liter Wasserstoff und ein Liter Erdgas unter Normaltemperatur hat und das ganze komprimiert auf 200 bar ist dann das Volumen gleich groß? Wenn nein wieso?
4 Antworten
Beim idealen Gas, und näherungsweise bei allen "normalen" Gasen, verringert sich das Volumen bei gleicher Druckerhöhung um den gleichen Wert (bei doppeltem Druck verringert sich das Volumen auf die Hälfte). Gleichbleibende Temperatur vorausgesetzt.
Solange man die Gase als ideal annimmt (was ich bei Erdgas unter 200 bar Druck nicht mehr ohne Prüfung empfehle), haben alle Gase dasselbe Druck/Volums-Verhalten: Bei doppeltem Druck (und gleicher Temperatur) brauchen sie nur das halbe Volumen, bei 200-fachem entsprechend 1⁄200.
Bitte nicht verwechseln: Gase (oder genauer "ideale Gase", die hier aber sozusagen vorliegen) lassen sich alle gleich komprimieren oder expandieren.
Dennoch sind die Größen der Moleküle unterschiedlich, was sich bspw. an Schweißnähten von Pipelines bemerkbar macht: Dicht für Erdgas, aber nur bis zu einem bestimmten Druck genauso dicht für Wasserstoff. Wasserstoffmoleküle sind sehr klein und diffundieren Dir sozusagen "überall" durch, Dichtungen für Wasserstoff sind deutlich anspruchsvoller als für andere Gase. Unter anderem deshalb dürfen in Erdgasleitungen nur bis 10% Wasserstoffanteil eingeleitet werden (bspw. aus gründer H2-Produktion aus Windstromüberschuss).
in einfachster Näherung: ja
aber natürlich unterschiedlich viele Teilchen und Gewicht, aber das war ja nicht die Frage.
m.f.G.
anwesende
Erdgas CNG ohne Druck 36 MJ/m³
Wasserstoff (H2) Atmosphäre 12,7 MJ/m³
Also ist es bei CNG 2,83 mal so viel wie bei Wasserstoff.
Wasserstoff (H2) 200 Bar 1,91 1,91 MJ/l
CNG 200 Bar 9,29 MJ/l
9,29/1,91=4,86 mal so viel. Aber 4,86 und 2,83 ist ja ein Unterschied. Das müsste doch aber gleich sein laut deiner Antwort?
http://www.fachlexika.de/technik/mechatronik/energiewert.html
für das Volumen idealer Gase gilt: p*V= const.
Also doppelter Druck und halbes Volumen oder umgekehrt. Jede Abweichung davon ist eine Abweichung vom idealen Gasgesetz, die u.a. durch die Teilchengröße entsteht.
in der Liste ist ja auch schon ein Unterschied in der Brennwertumrechnung von Erdgas.
36 MJ/m³ entsprechen 11,1 kWh/m³ (Faktor 3,24)
und 9,29 MJ/l entsprechen 2,58 kWh/l (Faktor 3,6)
keine Ahnung, sorry.
Aber je größer das Atomgewicht desto besser lassen sich die Stoffe komprimieren also bei kleinen Teilchen ist es schwieriger als bei großen
Die Theorie habe ich noch nie gehört, aber egal. Bei Wasserstoff ist eher die Stahlversprödung das Problem.
Okay aber wieso ist dann der Faktor zwischen unkomprimierten Wasserstoff und unkomprimierten Erdgas nicht gleich hoch wie bei 200 bar Wasserstoff und 200 bar Erdgas. Also Faktor Multiplikation
http://www.fachlexika.de/technik/mechatronik/energiewert.html