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| Thema | Berechnung Inhalt | 22 Beträge | |||
| Rubrik | Atemschutz | ||||
| Autor | Rain8er 8S., Buxtehude / Saarland | 786738 | |||
| Datum | 11.04.2014 13:31 | 11282 x gelesen | |||
| Hi Kann mir jemand sagen wie ich den Inhalt aus Atemluftflaschen berechnen muss? 300bar bzw. 200bar. Ich weis ab das man Liter mal Druck rechnen muss. Allerdings muss man wohl bei 300bar noch einen Faktor hinzurechen bzw. abziehen. Den wüßte ich gerne. Gruß Rainer | |||||
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| Autor | Luis8 L.8, Bottrop / NRW | 786739 | |||
| Datum | 11.04.2014 13:35 | 9263 x gelesen | |||
| Ja kann ich ;-) Wie genau brauchst du es denn??? Das was du beschreibst ist die Gleichung für ideale Gase. Das klappt bis zu gewissen drücken noch relativ gut, bei 300 bar wirds kritisch. Willst du nur den Faktor wissen oder brauchst du den Weg/die Zusammenhänge dazu, wie dies errechnet? Gruß L. Gebe Gott uns uns, die Weisheit das Richte zu erkennen, denn Willen es zu wählen, und die Kraft es durchzusetzten. | |||||
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| Autor | Volk8er 8L., Erlangen / Bayern | 786740 | |||
| Datum | 11.04.2014 13:35 | 8918 x gelesen | |||
| Allgemeine Gasgleichung: p x v = m x R x T p= Druck v= Volumen = Flascheninhalt m=Masse => Masse der Luft in der Flasche. diese Masse bei Umgebungsbedigungen ergibt dann das tatsächliche Volumen. R= Gaskonstante. für trockene Luft ist das 287 J/kg K T=Temperatur in Kelvin (also 273 + Temperatur in °C) = Temperatur der gespeicherten Luft ..natürlich gebe ich hier nur meine ganz persönliche Meinung kund... | |||||
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| Autor | Lars8 R.8, Mölme / Niedersachsen | 786741 | |||
| Datum | 11.04.2014 13:38 | 8592 x gelesen | |||
| Eine andere Formal als du sie schon genannt hast kannte ich bis eben auch nicht. Wikipedia sagt folgendes: Geschrieben von ---Wiki--- (Das zur Überschlagsrechnung bequem zu verwendende Gesetz von Boyle-Mariotte, nach dem das Produkt aus Druck und Volumen konstant ist, gilt streng nur für ein ideales Gas und nur für isotherme Zustandsänderungen. Beim Füllen der Flaschen erwärmt sich aber die Luft, die Zustandsänderung ist nicht isotherm, sondern adiabatisch. Außerdem ist Luft kein ideales, sondern ein reales Gas, so dass man statt des Gesetzes von Boyle-Mariotte die kompliziertere Van-der-Waals-Gleichung verwenden müsste.) Und Atemschutzlexikon findet sich ein Faktor für die 300bar von 1,08. Grüße Das hier geschriebene stellt ausschließlich meine eigene private Meinung dar. | |||||
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| Autor | Timo8 S.8, Busdorf / SH | 786742 | |||
| Datum | 11.04.2014 13:41 | 8694 x gelesen | |||
| Na da reicht doch die "Feuerwehr-Faustformel" Druck x Flaschengröße = Volumen z.B. 300 bar x 6 Liter = 1800 Liter Als Schätzung reicht das immer aus. Ich habe im AS Einsatz nicht die Nerven noch auszurechnen wie viel Liter es denn nun genau sind ;-) Gruß Timo | |||||
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| Autor | Mich8ael8 S.8, Gießen / Hessen | 786743 | |||
| Datum | 11.04.2014 13:41 | 8555 x gelesen | |||
| Hallo Rainer Volumen der Flasche x Druck = Korrekturfaktor (1,1 bar) 6Liter x 300bar = 1636 Liter 1,1 bar Gruß | |||||
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| Autor | Feli8x H8., Hannover / Niedersachsen | 786744 | |||
| Datum | 11.04.2014 13:45 | 8737 x gelesen | |||
| Hallo Rainer, für 200bar-Atemluftflaschen wird, für den reinen Einsatzdienst, kein Korrekturfaktor benötigt, dort kann einfach Flaschenvolumen (i.d.R. 4l) mit Druck multipliziert werden, um auf das verfügbare Atemluftvolumen zu kommen. Bei Geräten, die mit 300bar gefüllt sind muss ein Korrekturfaktor beachtet werden. Als "Faustgröße" kann man sich 0,9 merken. Das heißt im Klartext: Eine mit 300bar gefüllte 6l-Flasche enthält nicht 1800L Luft, sondern nur etwa 1620l (in Angaben zum absolutem Atemluftvolumen finden sich für 6l-Stahlflaschen oft 1636l Atemluft, wenn ich mich nicht täusche, aber der Korrekturfaktor ist ja eben nur eine "Faustgröße"). Die Rechnung für 300bar-Geräte sieht also wie folgt aus: Flaschenvolumen x Druck x Korrekturfaktor Alternativ, wenn das für dich einfacher ist: Flaschenvolumen X Druck -(FlaschenvolumenxDruck/10). Der letzte Term entspricht dabei den 10%, die der Korrekturfaktor ausdrückt. Hoffentlich hilft das weiter ;) Gruß Felix Alle hier dargestellten Gedanken entsprechen ausschließlich meiner eigenen Fantasie und haben nichts mit offiziellen Ansichten meiner Wehr zu tun! | |||||
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| Autor | Rain8er 8S., Buxtehude / Saarland | 786745 | |||
| Datum | 11.04.2014 13:50 | 9117 x gelesen | |||
| Hi Danke für die schnelle Antwort. Den Faktor und den Weg dahin bzw. den Zusammenhang zu wissen wäre natürlich super. Wenn du das in einfachen Schritten erklären kannst, gerne. Warum ist das bei 300bar kritisch und bei 200bar nicht? Gruß Rainer | |||||
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| Autor | Gerr8it 8L., Frankfurt / Hessen | 786746 | |||
| Datum | 11.04.2014 14:01 | 8491 x gelesen | |||
Geschrieben von Volker L.p x v = m x R x T genauer p*V =m * Rs,Luft * T um die Verwechslung mit der universellen Gaskonstante R zu verhindern. Geschrieben von Volker L. R= Gaskonstante. für trockene Luft ist das 287 J/kg K besser Rs,Luft = 2,87 L*bar / Kg * K erleichtert das rechnen Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. Albert Einstein | |||||
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| Autor | Rain8er 8S., Buxtehude / Saarland | 786747 | |||
| Datum | 11.04.2014 14:16 | 8394 x gelesen | |||
| Hi Vielen Dank ! Das hilft mir weiter :) Gruß Rainer | |||||
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| Autor | Volk8er 8L., Erlangen / Bayern | 786748 | |||
| Datum | 11.04.2014 14:56 | 8312 x gelesen | |||
| da reichen die Faustformeln völlig. Das andere ist eine Rechengenauigkeit die keinen einsatzpraktischen Wert hat. ..natürlich gebe ich hier nur meine ganz persönliche Meinung kund... | |||||
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| Autor | Luis8 L.8, Bottrop / NRW | 786749 | |||
| Datum | 11.04.2014 15:01 | 8878 x gelesen | |||
| Ok.... ... hmmmm wo fang ich an?! Für das "einfache" Problem reicht das Gasgesetz von Boyle- Mariotte. Dies besagt p*V = constant Das heißt, erhöhe ich den Druck, verringer ich das Volumen. Daher gilt: p1*V1 = p2*V2 Wenn nun das Volumen der Druckgasflasche V1 = 6l beträgt und ein Druck p1 = 301 bar(abs) beträgt. Der Umgebungsdruck p2 = 1bar(abs), so gilt: 300bar * 6l = 1bar * V2 1800 bar*l ------------- = V2 1 bar 1800l = V2 Als Grundlage dient die sogenannte "Allgemeine Gasgleichung" diese besagt p*V = n*R*T dabei ist p = Druck in Pa (Pascal) V = Volumen in m³ n = Stoffmenge in Mol R = universelle Gaskonstante = 8,314 J/mol*K T = Temperatur in K (Kelvin) Bei der Feuerwehrmann-Faustformel (Boyle-Mariotte) geht man davon aus, das T und n konstant sind. Damit kann man bei 3 gegebenen Größen die 4. berechnen (R ist ja konstant) Wie es so oft mit allgemeinen Annahmen in der Physik ist, kommt man damit irgendwann an die Grenzen. Es erscheint aber nachvollziehbar, das Gase nicht alle gleich sind. Einige sind leichter als Luft, einige Schwerer, einige erhitzen sich beim Expandieren, andere kühlen sich ab... Bei der allgemeinen Gasgleichung wurde der "Raum" den die Gasmoleküle einnehmen, ihre Wechselwirkungen untereinander und dgl. nicht berücksichtig. Benutzt man eine etwas andere Formel, die van-der-Waals-Gleichung n² * a n*R*T = (p+---------) * ( V-n*b) V² dabei ist a = Kohäsionsdruck b = Kovolumen Die beiden Zahlwerte entnimmt man einer entsprechenden Tabelle. Sie sind stoffspezifisch womit sich für verschiedene Gase oder Gasgemische entsprechend geänderte Werte ergeben. Soweit noch gut und einfach... ...Problem hierbei ist die Umstellung nach V. Man nutzt hier für gewöhnlich das sog. Molare Volumen Vm (m hierbei als Index) Dadurch ergibt sich R*T a p = --------- - --------- Vm - b Vm² Umstellen hier ist nun eine wahre Freude, man landet nun bei einer kubischen Formel die so aussehen müßte: RT a ab Vm³ - (b+ ------)Vm² + (---)Vm - ---- = 0 p p p Die einzelnen Koeffizienten der Vm-Blöcke kann man ja für den entsprechenden Fall (Temperatur, Druck, Stoff) ausrechnen. Jetzt gibts zwe möglichkeiten weitre zu maschen: 1.) du nimmst zumindest für die Luft bei Raumdruck die Ideal Gleichung 2.) du rechnest auch hier mit der van-der-Waals-Gleichung das ganze setzt du also gleich. RT a ab RT a ab Vm³ - (b+ ------)Vm² + (---)Vm - ---- = Vm³ - (b+ ------)Vm² + (---)Vm - ---- p p p p p p Hier nun alles mit Index 1 hier mit Index 2 Das ganzen kann man dann im Kopf eben ausrechnen... Oder aber es ein entsprechenden Taschenrechner / PC-Programm machen lassen ;-) und schon hast du das Ergebnis, und zwar GANZ genau .... Spass beiseite Die Koeffizienten kann man nun ausrechnen, da man R, T, p, sowie a und b) ja kennt. Beim Gasgemischen muss man die Konstanten a und b selber aus den Gemischstoffen (bei Luft halt Stickstoff und Sauerstoff 0,79/0,21) nach dem Stoffmengenverhältniss ausrechnen. Das müßte näherungsweise ganz gut passen. Das gibt man dann in einen entsprechenden Taschenrechner / Programm ein und läßt sich die Null-Stellen anziegen. Es dürfte nur eine im logischen Bereich liegen, die dann das molare Volumen anzeigt. Und schon ist man Fertig. Gebe Gott uns uns, die Weisheit das Richte zu erkennen, denn Willen es zu wählen, und die Kraft es durchzusetzten. | |||||
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| Autor | Gerr8it 8L., Frankfurt / Hessen | 786750 | |||
| Datum | 11.04.2014 15:01 | 8240 x gelesen | |||
| so zum Ende noch etwas viel Mathematik um deine Formel zu berechnen, die Konstante , die du suchst ist abhängig von dem Rauminhalt der verwendeten Atemluftflasche und der Temperatur p*VFlasche= nLuft * R* T nLuft = (P*VFlasche)/R*T VLuft = nLuft * Vm VLuft = p*VFlasche*Vm /R*T Vluft = p* (VFlasche*Vm/R*T) ich nehme an du willst es bei Raumtemperatur (25°C) wissen, dann ist T = 273,15K + 25K = 298,15 K Vm = 24,465 L/mol (1,013bar und 25°C) R = 0,083144 L*bar /K*mol somit ergibt sich deine Konstante c = 24,465 L/mol / (0,083144 l*bar /K*mol * 298,15 K)= 0,98691 bar ^-1 VLuft = p* Vflasche* c da VFlasche bekannt sein sollte kannst du das in die Konstante reinziehen und es bleibt übrig VLuft = p* cFlasche,25°C analog geht es zu anderen Temperaturen Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. Albert Einstein | |||||
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| Autor | Luis8 L.8, Bottrop / NRW | 786751 | |||
| Datum | 11.04.2014 15:06 | 8522 x gelesen | |||
| ...leider kann ich die Bruch-Bereiche hier nicht darstellen, die Seite schiebt immer alles nach ganz links.... Gebe Gott uns uns, die Weisheit das Richte zu erkennen, denn Willen es zu wählen, und die Kraft es durchzusetzten. | |||||
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| Autor | Gerr8it 8L., Frankfurt / Hessen | 786752 | |||
| Datum | 11.04.2014 15:13 | 8514 x gelesen | |||
| Du hast natürlich Recht, dass die Gleichung für reale Gase genauer ist, aber ich denke für den Einsatzzweck genügt die Anwendung der Gasgleichung für ideale Gase. Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. Albert Einstein | |||||
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| Autor | Luis8 L.8, Bottrop / NRW | 786754 | |||
| Datum | 11.04.2014 15:14 | 8454 x gelesen | |||
| ...deswegen hatte ich Rainer ja gefragt ob er nur den Korrekturfaktor braucht, oder wissen will wie man hin kommt :) Klar ist es im praktischen Unsinn zu wissen, ob 1636,748l oder 1637,047l in der Flasche sind, zumal die Fülltemperatur und vieles andere mehr hinzukommt... Gebe Gott uns uns, die Weisheit das Richte zu erkennen, denn Willen es zu wählen, und die Kraft es durchzusetzten. | |||||
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| Autor | Linu8s D8., Thierstein und Magdeburg / Bayern und Sachsen-Anhalt | 786764 | |||
| Datum | 11.04.2014 17:44 | 8144 x gelesen | |||
Geschrieben von Luis L.Beim Gasgemischen muss man die Konstanten a und b selber aus den Gemischstoffen (bei Luft halt Stickstoff und Sauerstoff 0,79/0,21) nach dem Stoffmengenverhältniss ausrechnen. Das müßte näherungsweise ganz gut passen. Leider nein. Beispiel Luft: Sauerstoff: a = 137,8 ; b = 0,0318 Stickstoff: a= 140,8 ; b = 0,0391 ergäbe rechnerisch: a= 140,17 ; b = 0,0376 Literaturwerte sind aber a = 135,8 ; b = 0,0364 So einfach ist es bedauerlicherweise nicht. Die Abweichung dadurch könnte schon reichen, dass man auch gleich ideal rechnen kann... MfG (Mit fränkischen Grüßen) Linus (Ach ja: Wenn ich etwas schreibe, tue ich dies nach bestem Wissen und Gewissen - was nicht heißen soll, dass es auch wirklich richtig sein muss.) | |||||
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| Autor | Jost8 L.8, Ennigerloh / NRW | 786765 | |||
| Datum | 11.04.2014 18:30 | 8044 x gelesen | |||
| Die Google-Bildersuche hilft weiter: Einfach nach "realgasfaktor" und "luft" suchen. Hier ein Volltreffer. (Volumen bei Umgebungsdruck = Flaschendruck * Flaschenvolumen / Realgasfaktor) Weitere Informationen findet man unter Wikipedia:Kompressibilitätsfaktor. Gruß Jost Lemke | |||||
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| Autor | Gerr8it 8L., Frankfurt / Hessen | 786772 | |||
| Datum | 11.04.2014 19:09 | 7921 x gelesen | |||
| Klar hätte man tun können nur: denken ist wie googlen nur krasser Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. Albert Einstein | |||||
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| Autor | Mari8o-A8lex8and8er 8L., Clausthal / Niedersachsen | 786777 | |||
| Datum | 11.04.2014 20:05 | 7983 x gelesen | |||
| Super erklärt :-) Ich versuche es jedoch noch einmal kurz, ohne viel Mathematik, zu erklären (etwas simplifiziert). Gasteilchen sind idealerweise soweit von einader entfernt, dass Sie sich beim Komprimieren nicht signifikannt beeinflussen. Der Abstand ist so groß, dass sie sich in einem Raum zusammendrücken lassen, so dass bei doppeltem Druck, noch das halbe Volumen vorhanden ist. Leider ist der Ansatz, dass sie sich nicht auch "abstoßen" nur zum Teil richtig. So das gerade bei hohen Drücken (viele Teile auf engen Raum) mehr Durck notwendig ist, um das Gas weiter zu verdichten, als bei gerigem Druck. Die van-der-Waals-Gleichung gibt dieses Phänomen wieder. Gruß Mario | |||||
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| Autor | Mari8o-A8lex8and8er 8L., Clausthal / Niedersachsen | 786780 | |||
| Datum | 11.04.2014 20:53 | 7931 x gelesen | |||
| Wen die Theoire interessiert, dem sei die Seite der TU-München ans Herz gelegt: http://dante.phys.chemie.tu-muenchen.de/de/vorlesung/pc1/WS%200708/V2_Ideales_und_Reales_Gas_WS2007-08.pdf Hier wird auch das Konzept der Virialkoeffizienten beschrieben. Gruß Mario | |||||
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| Autor | Luis8 L.8, Bottrop / NRW | 786834 | |||
| Datum | 13.04.2014 18:45 | 7736 x gelesen | |||
| ...ahh ok, Ich hatte es jetzt nicht im Atkins oder so nachgelsen, war nur ne Vermutung. Mach wenn man genau nachdenkt auch wenig Sinn, da die Wechselwirkungen anderen Molekülen wahrscheinlich nicht linearen Änderungen unterliegen... Ich mein das kann man dann mit den Kollegen Redlich, Kwong und Konsorten berechnen... Gebe Gott uns uns, die Weisheit das Richte zu erkennen, denn Willen es zu wählen, und die Kraft es durchzusetzten. | |||||
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