Physik

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Wie berechnet man den temperaturabhängigen Druck in einem Schnellkochtopf?

Angenommen ich habe einen Schnellkochtopf mit dem Volumen 60 ml und fülle ihn mit 50 ml 4°C warmem Wasser (ja, das sind unrealistische Volumina für einen Schnellkochtopf, aber es geht ja um die Theorie). Der Schnellkochtopf ist vollständig dicht, nichts kann aus ihm entweichen, und sein Volumen ändert sich nicht. Jetzt erhitze ich den Schnellkochtopf auf 201,4 °C, bzw. 474,55 K. Wie berechne ich jetzt den Druck, der dadurch auf den Schnellkochtopf wirkt? Meine eigenen Gedanken: Erstmal befinden sich in dem Topf mit dem Volumen von 60 ml neben den 50 ml ja auch noch 10 ml Luft in dem Topf. Da bei gleichbleibender Stoffmenge für ein ideales Gas gilt (Druck*Volumen)/Temperatur = konstant ergibt sich: 100 kPa*0.000010 m³/277,15 K = p*0,000010 m³/474,55 K p = 171,23 kPa. Durch die Temperaturerhöhung auf 201,4 °C ist der Druck in den 10 ml Luft in dem Topf also um ca. 0,71 bar gestiegen. Jetzt fängt aber auch das Wasser in dem Topf an zu sieden. Der Sättigungsdampfdruck von Wasser bei 201,4 °C beträgt 16 bar. Der Sättigungsdampfdruck ist ja der Druck, der auf ein flüssiges Medium herrschen muss, damit genauso viele Moleküle des flüssigen Mediums in die Gasphase übergehen, wie von der Gasphase in die flüssige Phase übergehen. Das bedeutet, dass bei 201,4 °C das Wasser solange weiter sieden wird, bis so viel Wasser in die Gasphase übergegangen ist, dass das Gas aus Luft und Wasserdampf über dem flüssigen Wasser insgesamt einen Druck von 16 bar auf das flüssige Wasser ausübt. Aber bedeutet das jetzt automatisch, dass bei 201,4 °C diese 50 ml Wasser zusammen mit den 10 ml Luft in dem 60 ml Topf auf jeden Fall einen Druck von 16 bar erzeugen werden? Was, wenn die 50 ml Wasser gar nicht ausreichen, um einen Druck von 16 bar zu erzeugen, selbst wenn sie vollständig zu Wasserdampf werden? Woher weiß ich, dass die 50 ml ausreichen werden, um 16 bar zu erzeugen? Was, wenn z. B. nur 5 ml Wasser in dem Behälter wären, wie groß würde dann der Druck in dem Behälter bei 201,4 °C werden? Hier würde ich mich sehr über ein paar Tipps freuen, wie man ausrechnet, wie groß der Druck in einem geschlossenen Behälter mit Wasser abhängig von dem Volumen des Wassers im Topf, der Temperatur des Topfinhaltes, und des Topfvolumens berechnet werden kann.

Warum bewegt sich ein augenscheinlich ruhender Körper?

Hallo, seit ein paar Monaten steht neben unserem Bett das Beistellbett unseres Kindes. Dieses zwischen unserem Bett und der Wand eingeklemmt, damit es nicht weg rutscht. Mit der Zeit bewegt sich das Beistellbett immer Richtung Nachtschrank, dann schiebe ich es wieder in die andere Richtung. Nach einiger Zeit hat es sich aber wieder Richtung Nachtschrank bewegt. Wie heißt die Kraft, welche auf das Beistellbett wirkt und wie funktioniert das?

Wärmetauscher berechnen?

Hallo, wir haben die Aufgabe bekommen die Ausgangstemperaturen an einem Luft-Wasser Platten-Wärmetauscher zu berechnen und keiner im Kurs bekommt es so wirklich hin. Die Luft hat eine Temperatur von 300°C und soll mit 15°C kaltem Wasser heruntergekühlt werden. Der Volumenstrom der Luft beträgt 3000m³/h und der Wasser Volumenstrom 50m³/h. Der Wärmeübertragungskoeffizient des Wärmetauschers ist 7300W/(m²*K) und die Wärmeübertragungsfläche ist 10m². Nun ist die Frage, wie groß Temperaturen von Luft und Wasser am Ausgang des Wärmetauschers sind? Mein Ansatz ist, die Energiebilanz aufzustellen und anschließend ein Gleichungssystem aufzustellen um die beiden Temperaturen zu berechnen, allerdings komme ich auf keine sinnvolle Lösung. Ich hoffe mir kann jemand helfen! Dank!

Wie finded ihr den panzer?

Was ist eure Meinung zum Panzerkampfwagen VI Tiger II 3,09 m Höhe 10,28 m (Rohr voraus)Länge 3,75 m Breite 69,7 t Masse Hauptbewaffnung 8,8-cm-KwK 43 L/71 Sekundärbewaffnung × 7,92-mm-MG 34, 1 × Fla-MG Leistung/Gewicht 10 PS/t Reichweite 170 km auf der Straße, 120 km im Gelände Kraftstoffkapazität 860 Liter Steigfähigkeit 35° Grabenüberschreitfähigkeit 2,50 m Panzerung 25–185 mm Watfähigkeit 1,60 m Wendekreis 3,10 m (auf der Stelle drehbar) Kettenbreite 800 mm Bodenfreiheit 0,50 m Turmdrehkranzdurchmesser 1,85 m Geschwindigkeit 38 km/h Kettenauflagefläche 4,32 m² Besatzung 5 Motor V12-Ottomotor Maybach HL 230 P 30 mit 700 PS (515 kW)? Σ

Ist das Meerwasser in Deutschland Härter als in Ägypten?

Moin, ich war am Wochenende auf Fehmarn kiten(7 Grad Wassertemperatur), und mir ist beim crashen aus einigen Metern Höhe aufgefallen dass ich deutlich brutaler aufgekommen bin jedes Mal, als ich es vor einigen Wochen in Ägypten noch getan habe(29 Grad Wassertemperatur). Ist der Härteunterschied wegen der Wassertemperatur so deutlich spürbar? Oder spielt da der Salzgehalt eine Rolle(Fehmarn 1,8%, Ägypten 36-38%)? ich bin dankbar für jede Aufklärung! lg