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BeitragVerfasst: Mo Mär 16, 2015 11:39 am 
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Registriert: Mo Mär 16, 2015 10:55 am
Beiträge: 1
Hallo,

ich habe folgenden Versuchsaufbau:
einen druckfestgekapselten Behälter in den Gas (hier: Propan) eindringen kann. Es wird die Kraft auf den Behälter gesucht, wenn in dem Behälter ein funken entsteht und dadurch das Gas-Luft-Gemisch explodiert. Ich habe leider keine Kenntnisse darüber, wie ich nun auf die Kraft komme. http://www.gidf.de habe ich schon ausprobiert, bin jedoch leider nicht fündig geworden :)

Was ich bis jetzt heraus gefunden habe:
- Volumen des Behälters: 2,5 Liter
- Reaktion Verbrennung Propan-Luft-Gemisch: C_3H_8 + 5 O_2 --> 3 CO_2 + 4 H_2O
- Volumenanteil zw. UEG & OEG (Zündgrenzen): 2,12 % - 9,35%
- Stöchiometrische (bzw. ideale) Mischung: 4,0%
- molare Masse Propan: 44,10g * mol^-1
- Zündtemperatur Propangas: 470°C
- Heizwert: 93 MJ * m^-3
- es herrscht ganz normaler Raumdruck (1bar) vor der Explosion

Unter der Bedingung einer abgeschlossenen Gasmenge besteht für das ideale Gas der folgende Zusammenhang: p * V * T^-1 = konstant

Gesucht: Kraft auf den Behälter bei Explosion. Es hier um die maximale Kraft, da eine Auslegung des Behälters vorgenommen werden soll.

Habe nun nach dem "Gesetz von Amontons" (thermische Zustandsgleichungen) mal unter folgenden Annahmen gerechnet:
•Druck und Temperatur ändern sich
•Volumen bleibt gleich
•vorher:
Temp. = 25°C = 273 + 25 K = 298 K
Druck = 1 bar
•nachher:
Temp. = 470°C = 273 + 470 K = 743 K

Berechnung:
Druck_nachher
= (Druck_vorher / Temp_vorher) * Temp_nachher
= ( 1bar / 298 K) * 743 K = 2,5 bar

Umrechnung in Kraft:
1 bar = 100.000 N /m^2
2,5 bar = 250.000N/m^2 = 0,25 N/mm^2

Ist das plausibel? Meiner Meinung nach ist mein errechneter Druck viel zu klein, um das Resultat einer Propangasexplosion zu sein.

Was ist Ihre/Deine Meinung?


Vielen, vielen herzlichen Dank für jegliche Hilfe! :) :)

Lieben Gruß,
Anna


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BeitragVerfasst: Mo Mär 16, 2015 8:45 pm 
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Registriert: Di Mär 13, 2007 7:25 pm
Beiträge: 3359
Wohnort: München
Anscheinend hast Du nur 1 bar in der Flasche, Anna?
Das sind ja nur sagen wir ein Zehntel mol, dann könnte das schon so stimmen.
Hast Du berücksichtigt, dass Du nachher mehr Moleküle hast als vorher?
Hast Du bedacht, dass auch Stickstoff in der Luft ist?
Könnte es sein, dass Dein Heizwert für flüssiges Propan gilt und Du nur gasförmiges hast?

_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ


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