Druck Taucher < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Ein Taucher habe eine 25 liter Sauerstoffdruckflasche gefüllt mit gasförmigem Sauerstoff und will 30 min lang unter Wasser (4 °C) bleiben. Sein Körper verbraucht pro Stunde 1000 kJ freie Enthalpie. Diese freie Enthalpie wird aus der Reaktion (1 Glucose + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O) gewonnen, die pro mol Umsatz 21 kJ freie Enthalpie ergibt. Welchen Druck (physikal. atm) muss die Sauerstoffflasche zu Beginn des Tauchgangs mindestens haben, damit ihm der Sauerstoff nicht ausgeht (wir nehmen die Gültigkeit des idealen Gasgesetzes an und vernach-lässigen den Gegendruck des Wassers und den Mindestdruck der Sauerstoffdruckflasche, den der Taucher zum Atmen braucht)? |
Hallo,
ich habe mich mal an dieser Aufgabe versucht.
die Gleichung für das ideale Gasgesetz ist ja pV=nRT
deshalb hab ich mal die fehlenden Angaben ausgerechnet um dann die Gleichung nach p aufzulösen. bin für die Stoffmenge von Sauerstoff auf 1,1 mol gekommen da 25l/22,4l/mol = 1,1 mol ergibt. dann hab ich mir überlegt, da der Taucher eine halbe Stunde unter Wasser bleiben will, verbraucht sein Körper in dieser Zeit 500 kj. Um diesen Verbrauch zu decken muss diese Reaktion mindestens 23,8 mol Umsatz machen. allerdings komme ich jetzt nicht weiter, da ich glaube, dass der Weg, die ideale Gasgleichung nach p aufzulösen nicht der richtige ist.
Was ist falsch?
lg Kim
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:01 So 20.05.2012 | | Autor: | ONeill |
Hi!
> ich habe mich mal an dieser Aufgabe versucht.
> die Gleichung für das ideale Gasgesetz ist ja pV=nRT
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
> deshalb hab ich mal die fehlenden Angaben ausgerechnet um
> dann die Gleichung nach p aufzulösen. bin für die
> Stoffmenge von Sauerstoff auf 1,1 mol gekommen da
> 25l/22,4l/mol = 1,1 mol ergibt.
Unter Normbedingungen nimmt 1 mol eines idealen Gases ein Volumen von rund 22,4 L ein. Da du hier keine Normbedingungen hast kannst du damit nicht rechnen.
> dann hab ich mir überlegt,
> da der Taucher eine halbe Stunde unter Wasser bleiben will,
> verbraucht sein Körper in dieser Zeit 500 kj.
> Um diesen
> Verbrauch zu decken muss diese Reaktion mindestens 23,8 mol
> Umsatz machen.
Genauer gesagt:
Um den Energiebedarf zu decken muss die angegebene Reaktion 23,8 mal ablaufen. Pro Reaktion werden 6 Sauerstoffmoleküle verbraucht. Also benötigt der Taucher wie viel mol Sauerstoff?
> allerdings komme ich jetzt nicht weiter, da
> ich glaube, dass der Weg, die ideale Gasgleichung nach p
> aufzulösen nicht der richtige ist.
Dein weg ist prinzipiell richtig, bis auf die Rechnung mit dem Normvolumen. Rechne mal so weiter du hast ja nun alle Angaben.
Gruß Christian
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Hallo,
Ich habe die gleiche Aufgabe vor mir liegen nur das das Volumen der Flasche einen Liter beträgt. Ich verstehe jetzt nicht ganz, wie ich auf die Teilchenzahl n kommen soll. Die Rechnung die angegeben ist verstehe ich leider nicht wenn ich die Teilchenzahl habe würde ich weiter kommen. Kann das bitte noch einmal jemand genau erklären?
Danke schonmal und Lg.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:24 Fr 14.03.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
ich verstehe die Angabe 21kJ/mol nicht im Zusammenhang mit der zuvor angegebenen Reaktion. es gibt 2 Interpretationen : ich brauche für die 21kJ 6 mal 1mol wegen der 6 [mm] O_2
[/mm]
oder die Reaktionsgl steht da nur so und ich brauche 1mol [mm] O_2 [/mm] für die 21kJ, ich würde das zweite denken. dann sind 1.1Mol richtigweil unabhängig von x
in den 25L sind 1.1mol erbraucht 250/21 mol in 30Min.
d.h. ich muß denn Druck um 1,1 mol auf 250/21+1.1mol die +1.1 weil ja immer 25L von Nirmaldruck drin bleiben. zu kommen um wieviel erhöhen, Das Gasgesetz, da T gleichbleibt ist einfach [mm] n_1*p_1=n2*p_2
[/mm]
Gruß leduart
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