Hallo ich möchte die Dichte eines feuchten Gases bestimmen. Bei dem Gas handelt es sich um Holzgas.
Die Dichte für trockenes Holzgas (rhogas) habe ich schon berechnet. Nun ist das Gas aber nicht trocken, sondern hat einen Taupunkt bei 45°C. Die Betriebstemperatur ist 60°C.
Aus der Dampftafel habe ich mit dem Quotient der Sättungspartialdrücke die relative Feuchte ausgerechnet. Also:
phi = ps(Taupunkttemp) / ps (Betriebstemp.)
Damit kann ich die Dichte des Wassers(Dampfes) berechnen.
rhow = phi * ps(Betriebstemp)/(Rw * T). Mit Rw = 461,5 J/kg*K und T= 333K
So jetzt kommt aber mein Problem:
Wie berechnet sich nun die gesamte Dichte.
In einem Buch steht, dass sich die Dichte additiv aus den einzelnen Partialdichten zusammensetzt.
Aber dann ist ja die Dichte des feuchten Gases größer als die des trockenen Gases und das kann nicht sein. Feuchtes Gas hat eine kleiner Dichte (Entnehme ich analog zur feuchten Luft).
Wo liegt das Problem bzw. mein Denkfehler?
Vielen Dank im Voraus
Hallo!
Wo liegt das Problem bzw. mein Denkfehler?
Die Gesamtdichte ergibt sich - wie gesagt - additiv aus den Partialdichten. Was Du addiert hast, war die Partialdichte von Wasserdampf und die Dichte des trockenen Gases. Was Du hättest addieren müssen, wären der Partialdruck von Wasserdampf und der Partialdruck des Restgases.
Wenn man die Molekulare Masse des Rohgases hätte, wäre es einfacher. Mit den gegebenen Daten würde ich es so machen: Ich würde den Partialdruck des Wassers ausrechnen. Angenommen, Du kriegst 0,2 bar raus und weißt, dass der Gesamtdruck 1 bar beträgt. Dann ist der Partialdruck des Restgases 0,8 bar. Damit ist die Partialdichte des Restgases auch nur 0,8 * (Dichte des trockenen Gases). Dazu zählst Du die Partialdichte von Wasserdampf und das Ergebnis sollte dann tatsächlich geringer sein als die Dichte des trockenen Gases.
Michael
Hallo Michael,
danke für deine Hilfe.
Ich habe es folgendermaßen über die Partialdrücke außengerechnet und hoffe, dass es so stimmt.
rho_gesamt = rho_gas + rho_wasser
rho_gesamt = p_Gas/(R_Gas*T) + p_Wasser/(R_Wasser*T)
mit p_Gas = p_gesamt - p_Wasser ergibt sich
rho_gesamt = (p_gesamt - p_Wasser)/(R_Gas*T) + p_Wasser/(R_Wasser*T)
R_Wasser = 461,5 J/(kg*K)
R_Gas = R_m/M
R_m= 8314,5 J/(kg*K)
M = hatte ich schon ausgerechnet für die Dichte des Rohgases
M = Summe der Volumenanteile * einzelne Molmassen
Und es ist tätsachlich so, dass die Dichte jetzt kleiner ist…erstaunlich 
Ein was habe ich noch unterschlagen
für p_Wasser habe ich den Sättigungspartialdruck p_s beim Taupunkt eingesetzt, den ich aus der Dampftafel entnommen habe.