Frage zur Volumenarbeit bei Gasen

[uweskw]

Vielleicht kann/mag hier jemand eine Frage hierzu beantworten.
Um das Volumen eines Gases um die Hälfte zu reduzieren muss Arbeit aufgewendet werden. Wenn ich das richtig sehe ist diese Arbeit abhänig vom zu komprimierenden Gas.

https://de.wikipedia.org/wiki/Gaskonstante#Spezifische_Gaskonstante

Zwei Fragen:
1.Bei welchem Gas braucht man für die Kompression unter Normalbedingungen deutlich weniger Arbeit als mit Umgebungsluft?
2. Braucht man bei diesem Gas dann genauso mehr Arbeit um das Volumen zu vergrößern?


greetz
US

[Gimmick]

Zwei Fragen:
1.Bei welchem Gas braucht man für die Kompression unter Normalbedingungen deutlich weniger Arbeit als mit Umgebungsluft?
2. Braucht man bei diesem Gas dann genauso mehr Arbeit um das Volumen zu vergrößern?


greetz
US

1. Schau dir dir Formel für die Volumenarbeit (https://de.wikipedia.org/wiki/Volumenarbeit) an. Wenn sich W deutlich ändern soll, muss sich auch R deutlich ändern. Wobei zu beachten ist, dass Gase bei höherem Druck immer weniger ideal sind.

2. Beim Vergrößern des Volumens muss man nur Arbeit verrichten wenn man gegen den Außendruck arbeiten muss. Kannst das Beispiel aus dem Wikilink mit einem Beispielgas durchrechnen, dann siehste das direkt.

[uweskw]

Also je größer R je mehr Arbeit benötige ich? Also lässt sich der leichte Wasserstoff schwerer komprimieren als schweres Propangas?
Und von der Masse ist es unabhänig?
Oder von der Stoffmenge, die wiederum wie von der Masse abhänig ist?

Wenn ich die Formel verstehen würde, hätte ich nicht gefragt.

greetz
US

[Gimmick]

Damit machste ein Fass auf :eek:

Es gibt unterschiedliche Theorien zur Beschreibung von Gasen. Nicht jede ist für jedes Problem praktikabel.

Schau dir mal folgende Stichpunkte an:
Ideales Gas, molare Masse, Mol, Reeles Gas (van der Waal), kinetische Gastheorie, Freiheitsgrade, kompressions Modul.



Also je größer R je mehr Arbeit benötige ich? Also lässt sich der leichte Wasserstoff schwerer komprimieren als schweres Propangas?
Und von der Masse ist es unabhänig?
Oder von der Stoffmenge, die wiederum wie von der Masse abhänig ist?

Wenn ich die Formel verstehen würde, hätte ich nicht gefragt.

greetz
US

Wenn du dich im Rahmen des idealen Gases bewegst dann musst du bei größerem R mehr Arbeit verrichten oder benötigst mehr Kraft.
Es ist auch von der Masse abhängig. Genauer ist es davon abhängig wieviel Energie ist kinetische Energie umgesetzt wird (siehe Freiheitsgrade). Ein He Atom kann sich nur in drei Richtungen bewegen, die Rotation des Atoms an sich nimmt sehr vernachlässigbar wenig Energie auf. Beim C3H8 kann jede Verbindung zwischen den Atomen Energie in Form von Schwingung aufnehmen, das ganze Ding kann sich drehen, biegen, sonst wie zappeln.


Die Stoffmenge ist nicht von der Masse abhängig. Die Stoffmenge ist x Mol. Mol ist über die Avogadrozahl mit der Anzahl der Teilchen verbunden. 1 Mol Blei ist die selbe Stoffmenge wie 1 Mol Helium. Gleichzeitig hat 1 Mol Blei natürlich mehr Masse.

Und von der Stoffmenge ist das natürlich abhängig, wenn du erst das Volumen verringerst, dann das Ventil aufmachst, hast du weniger Mol und weniger Druckdifferenz.
Die Stoffmenge ist das kleine n bei der Volumenarbeit.

Edit: Gibt aber Seiten, die das viel besser und ausführlicher erklären. :<

[uweskw]

Wau, danke.

das ist ja endlos komplizierter als ich dachte. :freak:

Mir geht es eigentlich darum:
Welches Gas wäre bei Normalbedingungen (1024mb, 21°C) leichter zu komprimieren als normale Luft?
Wenn ich richtig verstehe ist die zum Vergößern des Volumens notwendige Kraft nicht von dem Gas, sondern vom Aussendruck abhänig.

Greetz
US

[Gimmick]

Wau, danke.

das ist ja endlos komplizierter als ich dachte. :freak:


Deswegen gibts so Geschichten wie das Gesetz für Ideale Gase, damit ignoriert man den ganzen shice, darf sich aber halt nicht zu sehr vom idealen Gas entfernen, dann passt das schon.


Mir geht es eigentlich darum:
Welches Gas wäre bei Normalbedingungen (1024mb, 21°C) leichter zu komprimieren als normale Luft?


Greetz
US

Wenn du das nur so nachschlagen willst schau nach der Liste mit der Kompressibilität/Kompressionsmodul von Gasen ^^.


Wenn ich richtig verstehe ist die zum Vergößern des Volumens notwendige Kraft nicht von dem Gas, sondern vom Aussendruck abhänig.


Geht um die Druckdifferenz, die betrachtet werden muss.

[uweskw]

Danke schon mal.
mal sehen ob ich eine passende Tabelle finde. Ich habe ja schon mal die richtigen Suchbegrioffe. Kompressionsmodul
Da die Volumenänderung in unserem Versuch nicht mehr als 15% ausmacht, wird man den themodynamischen Effekt hoffentlich vernachlässigen können.

Na wenigstens muss ich mir nicht blöd vorkommen wenn ich das im Alleingang nicht kapiere :freak:

greetz
US

[Gimmick]

Ach das ist ein Versuch? :D

Da müsstes dann schon Infos geben darüber ob der Vorgang adiabatisch sein soll oder nicht und so.

[uweskw]

oder eher Bastelei...
adiabatisch? Bakschisch? Haschisch? keine Ahnung!

greetz
US

[Gimmick]

oder eher Bastelei...
adiabatisch? Bakschisch? Haschisch? keine Ahnung!

greetz
US

Hmm, ok. Äh keine Ahnung was du da eigentlich machst ;D
Viel Erfolg damit :D

[Actionhank]

oder eher Bastelei...
adiabatisch? Bakschisch? Haschisch? keine Ahnung!

greetz
US
Es könnte aber sein, dass es relevant für deinen versuch ist, ob du näherungsweise isentrop komprimierst.