Druck in Behälter Volumenausdehnung

TJA · Anmeldungsdatum: 22.04.2013 Beiträge: 2

Hallo zusammen,

ich habe einen Behälter, in dem 10 l flüssiges Ethanol enthalten sind. Dieses soll erwärmt werden auf 200 °C, verdampfen und damit seinen Dampfdruck von etwa 4,5 bar abs. erreichen. Der Behälter soll auch auf diese 4,5 bar abs. ausgelegt werden. Soll allerdings eine Größe von 1m³ haben.
Jetzt hab ich mir nur mal mit dem idealen Gasgesetz das Volumen berechnet und das liegt aber bei 1,5 m³. Weiß jemand, welcher Druck sich aufbaut, wenn ich das volumen bei diesen 1m³ belasse?

Vielen Dank für jegliche Hilfe,

TJA

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

da du ein reales problem hast, sollte man auch besser mit realen eigenschaften des ethanols rechnen statt mit dem verhalten eines idealen gases*

die naechst-bessere naeherung - die mir hier anwendbar/einschlaegig scheint - waere ein ansatz nach der Van der Waals - gleichung

setze ich diese in der form

an und setze sodann wie folgt ein:

V = 1 m³

n = stoffmenge von 10 L ethanol = stoffmenge von 7,9 kg ethanol (20°C , als 100% reinstoff gerechnet )**

= 7,9 kg/46,07 g/mol

171,5 mol

a (ethanol)***

= 12,18

= 1,218

b (ethanol)***

= 0.08407

= 0.08407 *

R = 8,31 J/mol K

T = 473,15 K

so erhalte ich einen druck von (umgerechnet)

6,46 bar

gruss

ingo

*

wobei ich mal vorsorglich darauf hinweisen moechte, dass ethanol bei 200°C schon nicht mehr wirklich chemisch-inert ist, zumal bei kontakt mit ggf. katalytisch wirksamen metalloberflaechen.
der sodann entstehende cocktail an z.b. pyrolyseprodukten koennte ggf. deutlich anderen platzbedarf / einen deutlich anderen druck entwickeln

**

beachte: 96%iger alkohol enthaelt zwar nur 4% (g/g) wasser, aber die absolute stoffmenge des entstehenden gasmix ist ca. 5% groesser

***

daten nach dieser quelle