Physik Forum

Viel Spaß im Physik Forum von Physik-Lab.de. Es werden keine kompletten Hausaufgaben gelöst. Bitte auf Rechtschreibung und aussagekräftige Überschriften achten.
Aktuelle Zeit: Do Dez 14, 2017 12:26 am

Alle Zeiten sind UTC + 1 Stunde [ Sommerzeit ]




Ein neues Thema erstellen Auf das Thema antworten  [ 4 Beiträge ] 
Autor Nachricht
BeitragVerfasst: Di Jul 30, 2013 7:31 pm 
Offline

Registriert: Sa Feb 25, 2012 10:34 pm
Beiträge: 12
Fall 1:

In einem Behälter mit dem Volumen von 1 Liter wird ein stöchiometrisches Gemisch von Wasserstoff und Sauerstoff gezündet (Knallgas).

Der Heizwert des Knallgases beträgt 7,2 kJ / L

Wie berechnet man die Temperatur und den Druck bei der Explosion?


Fall 2:

Im Prinzip wie beim Verbrennungsmotor wirkt das Knallgas bei der Explosion auf ein Körper im Brenn (V= 1 L, unverdichtet).
Wie groß ist die auf den Körper freiwerdende Energiemenge und wie errechnet sich die Beschleunigung des Körpers?


Vielen Dank im voraus


Nach oben
 Profil  
 
 Betreff des Beitrags:
BeitragVerfasst: Mi Jul 31, 2013 9:35 pm 
Offline

Registriert: Sa Feb 25, 2012 10:34 pm
Beiträge: 12
Hab das jetzt wie folgt berechnet: Leider weiß ich nicht welche Zustandsgleichung gilt:

Heizwert Knallgas = 7,192 kJ
Masse Knallgas = 0,598 g (1 Liter) T=15°C
Wärmekap. Wasserdampf = 2,08 kJ/kg*K

T = Q/m*c = 7,192 kJ / (0,000598 kg * 2,08 kJ/kg*K) = 5782 °C


Dann folgt die Volumenänderung:

V = V0 * y * K = 1L * 1/273,15 * 5767 K = 21,11 L


Das Volumen ändert sich theoretisch um Faktor 21,11.
Die Detonationsgeschwindigkeits von Knallgas liegt bei 2820 m/s. Der Druck müsste logischerweise sehr schnell ansteigen.
Aber wie hoch wird er wirklich???


Nach oben
 Profil  
 
 Betreff des Beitrags:
BeitragVerfasst: Do Aug 01, 2013 11:55 am 
Offline
Site Admin

Registriert: Di Mär 13, 2007 7:25 pm
Beiträge: 3408
Wohnort: München
Kann es sein, die Reaktionsgleichung schreibt sich so:

2 H₂ + O₂ --> 2 H₂O ... 3 mol nach 2 mol

Dann wird doch bei einer Temperaturerhöhung
um 5782 K, po = 1bar und To=15°C ein Volumenverhältnis von

V₁/Vo = 2/3 * (1 + 5797/288) = 14

Das dürfte im ersten Moment auch das Druckverhältnis bei verschlossenem Behälter sein.
Hat sich der Behälter wieder auf 15°C abgekühlt, wird es höchstens dem Dampfdruck bei 15°C entsprechen (17mbar), was einem p₁/po≈1/60 entpricht.

Stimmt das?

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


Nach oben
 Profil  
 
 Betreff des Beitrags:
BeitragVerfasst: Do Aug 01, 2013 3:42 pm 
Offline

Registriert: Sa Feb 25, 2012 10:34 pm
Beiträge: 12
Danke für den Hinweis mit den 3 > 2 Mol. Da hab ich komplett außer acht gelassen.

Dann also Korrektur:

V = 2/3 * V0 * y * K = 1L * 5767 K / 273,15 * = 14,085 L


Wie krieg ich jetzt raus, wie es sich beim Verbrennungsmotor verhält?!


Nach oben
 Profil  
 
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:  Sortiere nach  
Ein neues Thema erstellen Auf das Thema antworten  [ 4 Beiträge ] 

Alle Zeiten sind UTC + 1 Stunde [ Sommerzeit ]


Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 0 Gäste


Du darfst keine neuen Themen in diesem Forum erstellen.
Du darfst keine Antworten zu Themen in diesem Forum erstellen.
Du darfst deine Beiträge in diesem Forum nicht ändern.
Du darfst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.

Suche nach:


Physik Blog