Mit dem Schlauchi über die Berge

[Dieter A.]

Bo eh ist das alles komliziert
Ich glaube ich fahre nur noch mit dem Jogurtbecher nach Kroatien
Da hab ich nur auf den Reifendruck zu achten.
mfg Dieter

[snoopy21]

Stefan,

bei deiner Rechnung ist immer noch der Denkfehler drin.

Du sagst immer noch aus, das bei abnehmendem äußerem Luftdruck der Druck im Schlauch zunimmt. Das geht nicht.

Wenn der Außendruck abnimmt, dehnt sich das Volumen im Schlauch je nach Materialdehnfähigkeit aus und damit nimmt der Druck im Schlauch ab !!
P2=P1*V1/V2

Je weniger dehnbar die Hülle ist, desto weniger ändert sich aber das Volumen.

Wenn sich dann auch noch die Temperatur ändert, dann sieht die Gasgleichung aufgelöst so aus:

P2= P1*V1*T2 / P2*V2*T1


Willst du die Gasgleichungen etwa anzweifeln ?



Nochmal ein anderes Beispiel:

Nehmen wir mal eine zugeschraubte Plastik-Mineralwasserflasche.

Wenn ich die mit der Hand zusammendrücke, dann müsste nach deiner Auffassung der Druck in der Flasche sinken.

Das Gegenteil ist aber logischerweise der Fall.

.

[stebn]

Zitat von snoopy21

Stefan,

bei deiner Rechnung ist immer noch der Denkfehler drin.

Du sagst immer noch aus, das bei abnehmendem äußerem Luftdruck der Druck im Schlauch zunimmt. Das geht nicht.


.

..wieso habe ich einen Denkfehler?? ....und nicht du

Wenn du Luft rein pumpst nimmt doch auch der Luftdruck im Schlauch zu und der Schlauch dehnt sich fast nicht.

Ob du 3 mal auf die Pumpe trittst oder der Luftdruck um 5mbar fällt..ist doch beides das gleiche!!
Der Druck im Schlauch steigt!!

[stebn]

Zitat von snoopy21

Nochmal ein anderes Beispiel:

Nehmen wir mal eine zugeschraubte Plastik-Mineralwasserflasche.

Wenn ich die mit der Hand zusammendrücke, dann müsste nach deiner Auffassung der Druck in der Flasche sinken.

Das Gegenteil ist aber logischerweise der Fall.

.

Da hast du Recht! Der Druck steigt in der Flasche weil du den Druck in einem geschlossenen Körper komprimierst!!

Das würde beim Boot sein wenn du den Außendruck soweit erhöhst bis der größer als der Innendruck ist. Aber der Innendruck würde nie Höher sein als derAußendruck!!

Du musst immer auseinanderhalten..
Pabs, Patm, Pschlauch

Wenn in den Bergen der Außendruck fällt erhöht sich die Druckdifferenz zwischen innen und außen und deswegen steigt der Druck im Schlauch an

[snoopy21]

Zitat von stebn

...
Wenn du Luft rein pumpst nimmt doch auch der Luftdruck im Schlauch zu und der Schlauch dehnt sich fast nicht.

Ob du 3 mal auf die Pumpe trittst oder der Luftdruck um 5mbar fällt..ist doch beides das gleiche!!
Der Druck im Schlauch steigt!!

Damit fügst du aber zusätzliche Luft zu !!!! D. h. du erhöhst die Luftmenge. Das ist eine ganz andere Geschichte.

Bei Schlauchbeispiel bleibt die Luftmenge ja gleich. Nur die Parameter Volumen, Temperatur und Drücke ändern sich.

.

[snoopy21]

Zitat von stebn

...

Wenn in den Bergen der Außendruck fällt erhöht sich die Druckdifferenz zwischen innen und außen und deswegen steigt der Druck im Schlauch an

Wenn Luftdruck fällt und der Schlauchkörper hat die Möglichkeit sich auszudehnen (wie stark auch immer), dann wird der Schlauch dies aufgrund des stärkeren Innendrucks gegenüber dem äußeren auch tun. Und zwar soweit, bis die Dehnfähigkeit des Materials das nicht mehr hergibt. Aber diese Volumenänderung ist nach der vielzitierten Gleichung gleichzeitig druckmindernd.
Von da ab bleibt der innere Druck bei konstanter Temperatur dann gleich. Steigt der äußere Druck, dann verringert sich das Schlauchvolumen wieder, und zwar soweit, bis der äußere Druck nicht mehr ausreicht, den Schlauch weiter zu komprimieren.

.

[stebn]

Wenn der Außenluftdruck um 120mbar fällt müsste sich das Volumen im Schlauch um 50% (Druck im Schlauch 240mbar) ausdehnen damit der Luftdruck im Schlauch gleich bleibt.

Und die 50% würdest du bestimmt am Schlauchumfang sehen.... und weil sich der Schlauch eben nicht so weit dehnt steigt der Druck im Schlauch an.

Ich weiss auch nicht wie weit sich der Schlauch überhaupt dehnt.. vielleicht 3-5%

[snoopy21]

Zitat von stebn

so ich Antworte jetzt nicht sondern Frage

....Thomas

Dann mach doch mal eine Beispielrechnung!!

Das Boot hat in 0 Meter Höhe einen Luftdruck von 240mbar!! bei 20Grad Lufttemperatur und Luftdruck 1013mbar

Du hältst oben auf dem Berg an in 1000Meter Höhe

Die Temperatur in den Bergen singt um 4,5 Grad??

Was Hoch ist der Luftdruck im Boot??

Zitat von snoopy21

Nehmen wir mal an der Schlauch wäre starr. d. h. das Volumen ändert sich nicht.

dann rechnet es sich nach P1/T1=P2/T2

P2= 1240 mbar * 288,5 K / 293 K = 1220,96 mbar


...


Isotherme Platzhalterrechnung (Einheiten sind für die Trendrechnung egal):

P2=P1*V1/V2

Nehmen wir mal P1 mit 1240 mbar an, und V1 mit 500 l, das Volumen dehnt sich um 10 l aus, d.h. V2 = 510 l

Dann ergibt sich P2 =1240 mbar * 500 l / 510 l = 1215,7 mbar

Luftdruckerhöhung = Volumenminderung innen wieder um 10 l:

dann ergibt sich P2 = 1240 mbar * 500 l / 490 l = 1265,3 mbar

...

So, da habe ich dann doch glatt 13 mbar "Startdruck" unterschlagen.

So müsste es richtig ausgehen: P2= 1253 mbar*288,5 K / 293 K = 1238 mbar (gerundet)


Und mit Temperaturänderungen und angenommenen 500 L Volumen und 10 L Volumenausdehnung:

nach P2=P1*V1*T2/T1*V2

P2 = 1253 mbar * 500 l * 288,5l / 293 K * 510 l = 1210 mbar (gerundet)

.

[OLKA]

Mir fehlt jetzt ein klein wenig der Zusammenhabg zur Ausgangsfrage.

Du hast an einem Beispiel gezeigt, das der Druck kleiner wird, wenn sich das Volumen verringert. (Ein mathematischer einwandfreier Beweis ist das aber nicht. )

und, (Komma) von welcher Höhendifferenz gehst du bei deiner beispielhaften Volumenänderung aus? Ist die Luftdruckveränderung bei dem Höhenunterschied grösser als die "voluminöse" Druckänderung?

Fragen über Fragen.....

bis ihr das geklärt habt, lasse ich vorsichsthalber Druck ab...

[Chester]

Zitat von Dieter A.

Bo eh ist das alles komliziert
Ich glaube ich fahre nur noch mit dem Jogurtbecher nach Kroatien
Da hab ich nur auf den Reifendruck zu achten.
mfg Dieter

Frag nach mehr Jahresurlaub und meide einfach den Weg über die Berge!

Reinhard

Versuchen wir es mal auf die ganz einfache Methode

a) Das Volumen im Schlauch bleibt gleich (V=const), wir gehen von den hochfesten Gehäusen aus !

b) Wir messen 240 hPa ÜBERdruck im Schlauch gegenüber dem äusseren Luftdruck von (angenommen) 1000 hPa

c) die Luft aussen und innen soll 20°C haben

Der Luftdruck IM Schlauch beträgt dann übrigens 1240 hPa (!!!)

In dieser Situation drückt die Luft mit 24 000 N/qm gegen die Schlauchnähte (wegen dem Gegendruck von aussen)

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Fall 1) der Aussenluftdruck fällt weg, dann drückt die Luft im Schlauch mit 124 000 N/qm (1240 hPa) gegen die Nähte also rund dem fünffachen, ob das die Nähte aushalten ????????????????

Das Zauberwort ist der DIFFERENZDRUCK

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Fall 2) Ausgangslage wie vorher , äußerer Luftdruck bleibt, wir heizen die Luft im Schlauch auf
MERKE V = const
dann muß sich der Druck erhöhen, nun ist das alles schon richtig geschrieben nur noch nicht richtig gerechnet worden.
Bei Verdoppelung der absoluten Temoeratur - verdoppelt sich der Druck
also was haben wir
20°C = 293°K und 1240 hPa Druck
bei 586°K => 2480 hPa Druck (oder 1480 hPa gegenüber dem Aussendruck)

MERKE : es verdoppeln sich nicht die 240 hPa ÜBERDRUCK vom Anfang, sondern der tatsächliche Innendruck !!!!!

erhöhen wir nun auf 40°C = 313°K => 1325 hPa bei gleichem Aussendruck (1000 hPa) haben wir nun einen Differenzdruck von 325 hPa oder einen Druck auf die Nähte von 32 500 N/qm bei gleichem Volumen (Schläuche = hochfeste Gehäuse)
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Die meisten rechnen hier immer über mögliche Volumenausdehnungen, das ist falsch, nach dem Gesetz von Admonton (nach dem 2 Gesetz von Guy Lussac) braucht in diesem Fall das Volumen überhaupt nicht zu interessieren, ein Luftballon mit einem halben Liter Luft folgt dem gleichen Gesetz p~T

Wer es nicht glaubt gehe in's dt Museum dort sind die Versuche aufgebaut

Die Regel lautet
Bei gleichem Volumen doppelte (absolute) Temperatur = doppelter Druck

Für die Nähte und das Platzen ist aber die BELASTUNG wichtig, also das Druckgefälle von innen nach außen also der ÜBERDRUCK und der steigt sowohl bei Aufheizen der Luft im Schlauch, als auch bei Sinken des Aussendrucks

[stebn]

Zitat von rotbart

20°C = 293°K und 1240 hPa Druck
bei 586°K => 2480 hPa Druck (oder 1480 hPa gegenüber dem Aussendruck)

Das Volumen verdoppelt sich nicht indem du die Temperatur verdoppelst sondern wenn du die Temperatur um 273,15K erhöhst

egal ob von 20-293 Grad oder von 40 auf 313 Grad das Volumen verdoppelt sich dann!!
..und wenn sich das Volumen nicht verdoppelt weil du ein geschlossenes Gefäß hast verdoppelt sich eben der Druck

Zitat Wikipedia

Gase verhalten sich meistens annähernd als ideales Gas, das sich proportional zur Temperatur in [Kelvin] ausdehnt und demzufolge bei 0°C (273,15 K) einen Ausdehnungskoeffizienten von 1/273,15 K-1hat.

pro Grad eben 0,003661% ( 1/273,15 )! Egal ob Volumenausdehnung oder Druckausdehnung!!

Um Links zu sehen, bitte registrieren

Und der reicht um alles auszurechnen! egal ob Volumenausdehnung oder die Druckerhöhung die du mit steigender Temperatur hast

noch was
Um Links zu sehen, bitte registrieren

Zitat von HaraldGesser

Jetzt fehlt eigentlich nur noch der Kommentar von Ferdi in dem er bemerkt daß das Problem bei den Zodiaks nicht relevant ist weil die eh die Hälfte an Luft durch die Ventile verloren haben bis sie auf dem Pass sind...


Grüße

Harald

wenn ich mir die ganzen Postings so überfliege, dann hat Zodiac doch wirklich einen pragmatischen Ansatz für das Problem gefunden .

[stebn]

....hier werden keine Witze gemacht!!


Das ist ein ernstes Thema

Na wenn man Stundenlang über Schraubensteigungen reden darf darf man auch über den Druck reden

Stephan
richtig lesen :

Gase verhalten sich meistens annähernd als ideales Gas, das sich proportional zur Temperatur in [Kelvin] ausdehnt und demzufolge bei 0°C (273,15 K) einen Ausdehnungskoeffizienten von 1/273,15 K-1hat.

Also bei 0°C sonst nicht !

Weiter :

Das erste Gesetz von Gay-Lussac,
auch Gay-Lussacsches Gesetz, Gesetz von Charles oder Charlessches Gesetz, besagt, dass das Volumen idealer Gase bei gleichbleibendem Druck und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist

Nur das Volumen ist hier ohne Interesse

ABER :

Gesetz von Amontons
Das Gesetz von Amontons, oft auch 2. Gesetz von Gay-Lussac, sagt aus, dass der Druck idealer Gase bei gleichbleibendem Volumen und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist. Bei einer Erwärmung des Gases erhöht sich also der Druck und bei einer Abkühlung wird er geringer. Dieser Zusammenhang wurde von Gay-Guillaume Amontons entdeckt.

Für V = const und n = const gilt: p~T und p/T =const

und hier sehen wir Deinen Fehler Du sagt doppelter Druck bei 273° Temp.-Zunahme also 1000 hPa bei 1°C => 2000 hPa bei 274°C damit erklärst Du das Gesetz von Admonton (oder das 2. Gay-Lussacsche) für falsch denn 1000/1 ist ja wohl etwas anderes als 2000/274, der Quotient muß aber konstant sein !!!!!!!!!!!

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Der Druck entsteht nicht durch die Volumenausdehnung, sondern durch die Teilchenbewegung im geschlossenen Gefäß, die ist nunmal abhängig von der Temperatur

Ist das Gas in einem Behälter mit dem Volumen V eingeschlossen, so stoßen immer wieder Gasmoleküle gegen die Wand des Behältnisses und werden reflektiert. Dadurch übertragen die Teilchen pro Zeiteinheit und pro Wandfläche einen bestimmten Impuls auf die Wand. Es wirkt mit den Teilchenstößen auf jeden Teil der Wand eine Kraft, die wir als den Gasdruck p begreifen.

Dieser Druck p ist umso größer, je schneller die Teilchen sind. Zum einem steigt bei hohen Teilchengeschwindigkeiten die Rate, mit der die Gasmoleküle auf die Wand treffen, da sie den Behälterraum schneller durchqueren. Zum anderem werden die Stöße gegen die Wand heftiger und es wächst der dabei übertragene Impuls. Wird die Teilchendichte N / V erhöht, so wächst die Wahrscheinlichkeit, mit der Moleküle an die Wand stoßen. Aus solchen Überlegungen kann man diese Gleichung für den Druck herleiten

und nun noch einmal zu den 1/273igstel

.......................... γ der Volumenausdehnungskoeffizient bei T, wobei für ideale Gase allgemein γ = 1/T gilt.

1/T und T in °K, ansonsten wäre sofort die Frage fällig welchen Ausdehnungekoeff. hat Luft bei 0°K ?????????

Alles nachzulesen auf DEINEM Wikipedia Link , man muß ihn nur ganz lesen