Nochmal Zusammenhang Druck/Temperatur

ulf_l · #1 04.03.2015, 17:19

Hallo

Wegen der Temperatur/Druck Geschichte wollte ich auch nach einem Überdruckventil Ausschau halten, da ja hier auch immer wieder die 4 mBar/°C auftauchen. Jetzt hab ich mal ein wenig in meinen verstaubten Physik Kenntnissen und der Suchfunktion hier gewühlt. Für das Gasgesetz wird ja in Kelvin gerechnet. D.h., daß eine Änderung der Temperatur von 20°C auf 21°C den Druck um ca. 3,3 Promille ändert. Wenn ich jetzt von einem Ausgangsdruck von 0,2 Bar ausgehe, wäre das aber nur eine Änderung von 0,66 mBar/°C Temperaturänderung. Sprich von 15°C Nachts auf 40°C Tagsüber würde der Druck dann von 0,2 Bar auf 0,217 Bar steigen. Das sollte doch eigentlich jeder Schlauch abkönnen, oder ?

Gruß Ulf

gotti · #2 05.03.2015, 09:15

Zitat:

Zitat von ulf_l

Hallo

Wegen der Temperatur/Druck Geschichte wollte ich auch nach einem Überdruckventil Ausschau halten, da ja hier auch immer wieder die 4 mBar/°C auftauchen. Jetzt hab ich mal ein wenig in meinen verstaubten Physik Kenntnissen und der Suchfunktion hier gewühlt. Für das Gasgesetz wird ja in Kelvin gerechnet. D.h., daß eine Änderung der Temperatur von 20°C auf 21°C den Druck um ca. 3,3 Promille ändert. Wenn ich jetzt von einem Ausgangsdruck von 0,2 Bar ausgehe, wäre das aber nur eine Änderung von 0,66 mBar/°C Temperaturänderung. Sprich von 15°C Nachts auf 40°C Tagsüber würde der Druck dann von 0,2 Bar auf 0,217 Bar steigen. Das sollte doch eigentlich jeder Schlauch abkönnen, oder ?

Gruß Ulf

Hallo Ulf!
Außerdem mußt du auch den Ausdehnungskoeffizienten deines Schlauchmaterials berücksichtigen, somit wird der Druckanstieg noch etwas vermindert.

Berny · #3 05.03.2015, 20:43

Das Thema ist nicht der Temperaturunterschied, sondern dass die Sonne drauf knallt...

Ich denke ausserdem, dass bei deinen Berechnungen was nicht stimmt, ich komme ausgehend bei -15 Grad 0,2 bei 25 Grad auf 0,333..Um Links zu sehen, bitte registrieren...

ulf_l · #4 06.03.2015, 07:10

Hallo Berny

Was denkst Du passiert, wenn die Sonne drauf knallt .... genau es wird wärmer.

Grundsätzlich gilt p*V/T ist konstant bei einer abgeschlossenen Gasmenge. Daraus folgt dann
p(heiß) = (p(kalt) * V(kalt) * T(heiß))/(V(heiß) *T(kalt))
Unter der vereinfachten Annahme, daß das Volumen nahezu gleich bleibt hab ich mit
p(heiß) = (p(kalt) * T(heiß))/*T(kalt)
gerechnet. Hier greift dann Gottfrieds Anmerkung, daß es noch weniger Druckunterschied wird, wenn man das auch noch berücksichtigt.

Hast Du deine Eingaben in dem verlinkten Rechner in Kelvin gemacht ?

Gruß Ulf

Holländer · #5 06.03.2015, 08:03

Moin Jungs,

Ohne Gesetze von "gelbe Sack" und dem "Boiler" und "Marionettepuppe",
gibt es was einfacheres für die die es nicht so mit Physik haben...

1 Grad Temperatur Steigung oder Senkung macht 4 MBar aus
Dabei ist es egal ob es Mr. Kelvin ist oder Mr. Celcius ist.
Die "Gradzahl" ist identisch, lediglich hat Mr. Celcius sein Nullpunkt bei
Gefrierendem Wasser "gesetzt", und Mr. Kelvin sein Nullpunkt die Temperatur
genommen wo alle Molekulen "still" stehen, welche bei - 273,15 Grad Celcius liegt..

Somit ist bei Celcius der "0" Grad gleich an Mr. Kelvin seine genaue + 273,15 Grad
(Wobei oft die 0,15 einfachhalber wegeglassen wird.)

So Betriebsdruck bei 200 Mbar bei 20 Grad ist bei 30 Grad dann :
Unterschied 20 - 30 Grad = 10 Grad x 4 MBar = + 40 MBar.
Der Abgelesene Druck im Schlauch würde dann ca. 240 MBar sein

Umgekehrt dann - 40 MBar also würde der Schlauch bei 10 Grad :
20 - 10 = 10 Grad x 4 Mbar = -40 Mbar = 160 Mbar

Also macht im Fakto ein Schlauch die bei uns in der Werkstatt steht bei 20 Grad,
repariert wird und draußen geschoben wird bei 5 Grad Außentemperatur "Schlapp".
Scheint die Sonne... steht alles stramm...

Kurz was zum Überdruck :
Schlauche werden getest mit 1.75 mal den Betriebsdruck.
Zudem gibt es noch ein test bei 70 Grad und 30 Minuten.
Dies solten die laut ISO Norm dann auch aushalten.
Klar gibt nich mehr Testkriterien, aber das würde hier zu weit führen.

Logist ist das bei ältere Boote die Werte etwas mit vorsicht zu genießen sind,
mann fährt mit ein 30. Jahre alte VW Käfer auch kein 160 km/h mehr auf der Autobahn.

So ich hoffe ihr habt was an diese zähe Info.
Sitze momentan wat tiefer in die Materie drin,
weil wir gerade hier was "anstellen"...

Gruß,

Frank:)

ulf_l · #6 06.03.2015, 08:25

Zitat:

Zitat von Holländer

[...]1 Grad Temperatur Steigung oder Senkung macht 4 MBar aus[..]

Hallo Frank

Das stimmt schlicht und ergreifend nicht, bzw. nur für einen Nenndruck von ca. 1,2 bar.
Der Druckunterschied hängt vom Ausgangsdruck direkt ab. Wie oben geschrieben sind das bei einem Nenndruck von 0,2 Bar eben nur ca. 0,66 mBar pro °C
Und für die "richtige" Berechnung des Druck ist es schon ein riesen Unterschied, ob man das im °C oder °K macht.

Gruß Ulf

**OLKA** · #7 06.03.2015, 09:29

Zitat:

Zitat von ulf_l

Hallo Frank

Das stimmt schlicht und ergreifend nicht, bzw. nur für einen Nenndruck von ca. 1,2 bar.

Wie groß ist denn der aktuelle Luftdruck bei dir?

Meine Uhr zeigt gerade 1034 mBar. Zu den 200 mBar im Schlauch wären das dann im Schlauch 1234 mBar.

ulf_l · #8 06.03.2015, 09:49

Zitat:

Zitat von OLKA

Wie groß ist denn der aktuelle Luftdruck bei dir?

Meine Uhr zeigt gerade 1034 mBar. Zu den 200 mBar im Schlauch wären das dann im Schlauch 1234 mBar.

Jaaaaa, stimmt, das ist mein Fehler. Danke .

Gruß Ulf

#9 06.03.2015, 09:56

Zitat:

Zitat von ulf_l

Und für die "richtige" Berechnung des Druck ist es schon ein riesen Unterschied, ob man das im °C oder °K macht.

Ulf,
die (ideale) Gasgleichung zweifelt keiner an - ob du in Celsius oder Kelvin rechnest ist allerdings "sowas von egal" - du berechnest ja den Quotienten von zwei Temperaturen und da ists egal ob du z.B. 40 (°C) durch 20 (°C) dividierst oder
40+273,15 (°K) durch 20+273,15 (°K)

ulf_l · #10 06.03.2015, 10:15

Zitat:

Zitat von preirei

Ulf,
die (ideale) Gasgleichung zweifelt keiner an - ob du in Celsius oder Kelvin rechnest ist allerdings "sowas von egal" - du berechnest ja den Quotienten von zwei Temperaturen und da ists egal ob du z.B. 40 (°C) durch 20 (°C) dividierst oder
40+273,15 (°K) durch 20+273,15 (°K)

Hallo

Dann tipp das was du da geschrieben hast doch mal in einen Taschenrechner ein, ob bei 40/20 das gleiche raus kommt wie bei 331,15/293,15

Gruß Ulf

#11 06.03.2015, 12:44

Zitat:

Zitat von ulf_l

Hallo

Dann tipp das was du da geschrieben hast doch mal in einen Taschenrechner ein, ob bei 40/20 das gleiche raus kommt wie bei 331,15/293,15

Gruß Ulf

öööhm ... mein Taschenrechner denkt da offenbar auch anders als ich

, du hast natürlich recht!
Wir lernen daraus: Temperaturen in °K einsetzen!

#12 22.03.2015, 13:50

Zitat:

Zitat von Holländer

Kurz was zum Überdruck :
Schlauche werden getest mit 1.75 mal den Betriebsdruck.

Ist hier der Ueberdruck gemeint? Bei 270 mbar geht es auf 473 mbar?

Berny · #13 06.03.2015, 09:19

Mag sein, aber deine Theorie widerspricht der Praxis.
Wenn mein Boot im Herbst bei 20grad in die Scheune kommt, hängen die Schläuche bei 0 Grad im Winter herunter als wär die Luft ausgegangen....

Ergo können deine Werte nicht stimmen, schon eher trifft Franks Angaben oder die des genannten onlinerechners zu.

Aber wenn du meinst, kannst es ja testen und dann mit dem kaputten Boot zu Frank fahren und weiterduskutieren, derweilen er es flickt.

Bummi · #14 07.03.2015, 07:45

Ich kann nur soviel zu sagen, mein Zeepter 3,30 war mit korrektem Druck aufgepumpt , stand 1h in der sonne (halb im wasser und vorn auf land), und dann zischte es laut. Was war passiert? die Naht im vorderen Bereich war aufgegangen (als ob der kleber wieder weich geworden ist) das Überdruckventiel hatte nicht ausgelöst!
Dank des sehr guten Service von Zeepter stand 2 Wochen später ein Nagelneues Boot bei mir obwohl nur 2 Jahre Garantie auf die Schläuche sind und ich da schon 1 Jahr drüber war.
Seitdem pumpe ich etwas weniger rein wenns zu arg mit der sonne ist, so hab ich reserven.

#15 22.03.2015, 14:17

P*V/T=constant
Da Vol constant, fällt es weg.
P/T=const.
Die Temperatur in Kelvin.
Der Druck als Absolutwert, nicht Ueberdruck.
Annahme: Umgebungsdruck 1'000 mbar.

1) Start null Grad Celsius, 100 mbar im Manometer, macht 1'100 bar absolut.
Ende 20 Grad Celsius, gesucht: Druck
1'100*293/273=1'181 mbar, macht 181 mbar im Manometer, macht 4.0 mbar/Grad

2) Start null Grad, 270 mbar, Ende 50 Grad und 503 mbar, macht 4.7 mbar/Grad

3) Start 10 Grad, 100 mbar, Ende 30 Grad und 178 mbar, macht 3.9 mbar/Grad

4) Start 10 Grad, 270 mbar, Ende 60 Grad und 494 mbar, macht 4.5 mbar/Grad

5) Start 10 Grad, null mbar, Ende 60 Grad und 177 mbar, macht 3.5 mbar/Grad

Frank versteht zwar nicht warum, aber seine 4 mbar/Grad stimmen in guter Näherung bei den hier betrachteten Drücken und Temperaturen.

1) und 3) zeigt ein kaltes, leicht gefülltes Boot, welches nach kleiner Temp.Erhöung recht gut gefüllt ist. 20 Grad erhöhen den Ueberdruck auf fast das Doppelte.
2) und 4) zeigt eine Gefahr: kalt maximal gefüllt, dann nur 50 Grad wärmer und der Ueberdruck ist beinahe verdoppelt. Knallgefahr.
5) zeigt ein Boot mit hängenden Schläuchen (nur Umgebungsdruck), welches an der Sonne propper gefüllt ist.

Die Annahme Vol=const ist falsch. Bei Wärme dehnt sich das Gewebe aus, die Druckzunahme ist kleiner als berechnet. Wie stark dieser Faktor zählt, kann ich nicht beurteilen. Es wäre interessant, den Schlauchdurchmesser bei gleichem Druck und unterschiedlicher Temperatur zu messen.

Die Annahme Vol=const ist doppelt falsch. Bei Druckerhöhung dehnt sich das Gewebe aus, die Druckzunahme ist kleiner als berechnet. Wie stark dieser Faktor zahlt, kann ich nicht beurteilen. Es wäre interessant, den Schlauchdurchmesser bei gleicher Temperatur und unterschiedlichem Druck zu messen.