Frage zu einer Aufgabe in Physik für Schule und Beruf

[Tervasrantaa]

ich bin auf 135,4. ^^

[A320-Pilot]

mh...

ich hab so gerechnet:

p1 * V1 = n1
145 * 50 = 7250

n1 - n2 = n neu
7250 - 430 = 6820

n neu : V1 = p neu
6820 : 50=136,4

wäre das so richtig gerechnet?

[blitzeis]

[Tervasrantaa]

Vllt hab ich mich auch vertippselt, kann schon sein. Mach grad Zivildienst und die Inhaltsberechnung von Sauerstoffflaschen liegt da nah, deswegen wollt ich mich da kurz einwerfen. Aber gerechnet ist es auf jeden Fall korrekt!

[käptn_diddy]

erstmal hallo ins forum!
obwohl ich bereits ein abgeschlossenes studium zum ingenieur in der tasche habe, denke ich momentan über einen berufswechsel nach und mich für die pilotenausbildung zu bewerben. über diesen weg bin ich dann auf das forum aufmerksam geworden und stöbere hier nun herum, wobei ich ziemlich schnell bei den fragen zu physik und mathe stehen geblieben bin.

daher komme ich auch direkt auf die aufgabe mit dem flaschendruck zu sprechen. da mir das buch mit der aufgabe nicht vorliegt, kann es sein, dass mir wichtige angaben fehlen und ich die sache unnötig verkompliziere. aber meinem vorredner muss ich widersprechen, die rechnung von a320-pilot ist nicht korrekt, erkennbar daran, dass die einheiten null berücksichtigung finden: n ist eine stoffmenge mit der einheit mol, 430L ist eine volumenangabe mit der einheit L, diese dürfen nicht einfach voneinander subtrahiert werden.
daher interessiert mich: sind formeln und werte von konstanten bei den prüfungen angegeben oder wird erwartet, dass man diese auswendig parat hat?
wurde speziell für diese aufgabe ein R und T angegeben? auch wenn sie für beide fälle gleich sind, kommt man m.e. nicht drum herum, sie beim rechnen zu benutzen. auf die gefahr hin, dass ich mich irre, versuche ich mal eine lösung unter der annahme, dass wir bei raumtemperatur "arbeiten", sprich 20°C oder 293K, für R verwende ich 0,083114 [(bar*L)/(mol*K)][/hide]

so würde ich die rechnung angehen:

p1*V=n1*RT (1)
p2*V=n2*RT und umgeformt nach der gesuchten größe
p2=(n2*RT)/V (2)

in gl. 2 mit der gesuchten größe p2 ist nur n2 unbekannt. n2 ist die stoffmenge an gas, die nach dem ablassen von 430L noch in der flasche enthalten ist. um von den 430L auf mol zukommen, kann man näherungsweise die 430L durch 22,4 L/mol dividieren (satz von avogadro), bedeutet es verlassen 430L oder eben ca. 19,2 mol die flasche.

durch umformung von (1) zu n1=p1*V/RT ergbit sich dann für n2:

n2=n1-19,2
n2=(p1*V)/(RT)-19,2

das eingesetzt in (2) ergibt dann:

p2= {[(p1*V)/(RT)-19,2]*RT}/V
p2= (p1*V-19,2*RT)/V

mit den werten p1=146bar (achtung, absolutdruck verwenden!), V=50L, R=0,083144 und T=293K:

p2=136,65bar

das ist allerdings auch wieder der absolutdruck. angezeigt wird der überdruck, also p=135,65bar

jetzt kann man natürlich sagen, dass die vorherigen ergebnisse doch so nah an dem wert liegen, dass man diese auch noch gelten lässt. die geringe abweichung ist aber auf die temperatur, bzw auf das produkt R*T zurückzuführen. zahlenmäßig unterscheidet es sich nur wenig von 22,4 (0,083114*293=24,35). wiederholt man die rechnung für 80°C, dann beträgt das um den atmosphärendruck korrigierte p2 133,7 bar usw.