Hallo, ich hab eine Frage an Geologen:
Gestein benöigt mit zunehmenden Druck mehr Temperatur um plastisch zu werden. (Peridotitschmelze an der Soliduslinie). So braucht man in 100km Tiefe 1500 Grad Celsius und in 30 km reichen schon 1200 Grad Celsius.
Nun meine Frage: Mal angenommen ich stehe auf dem Mars, und ich habe ein Feuerzeug mit Sauerstoffzufuhr, kann ich dann das Gestein einfach schmelzen? (Alternativ Mond)
Danke für die Antworten
Markus
Hallo, ich hab eine Frage an Geologen:
Nun meine Frage: Mal angenommen ich stehe auf dem Mars, und
ich habe ein Feuerzeug mit Sauerstoffzufuhr, kann ich dann das
Gestein einfach schmelzen? (Alternativ Mond)Danke für die Antworten
Markus
was ist einfach ? Ok der atmosphärische Druck ist geringer aber das dürfte nur wenige °c ausmachen.
gruß
M°-°M
Hallo!
Das wird dir nicht gelingen. WEnn ein Stein auf der Erdoberfläche (Luftdruck ca. 1 bar) z.B. bei 1000°C schmelzen würde, dann wird das auch in etwas die selbe Temperatur auf der Marsoberfläche (ca. 0 bar) sein. Der Druckunterschied der ist einfach zu gering. Zwischen 30 km und 100 km tiefe im Erd- oder Marsinneren liegt eine wesentlich größere Druckdifferenz.
Gruß
Sven
Hallo Markus,
theoretisch könnte man mit einem feuerzeugähnlichen Gerät
( Sauerstoff + Brenngas ) Gesteine und Metalle auf Mars / Mond schmelzen
können. Die Schmelzleistung dieses Vorgangs hängt aber von der Einstellung der Gasgemische zueinander ab, sowie der ausgebrachten
und verbrannten Gemischmenge der Gase im Bezug auf die Zeit.
( Bestes Beispiel: Schweißbrenner mit Acetylen-Sauerstoff Gemisch )
Dazu mußt Du aber die Flamme in einer geeigneten Düse mischen und auf
einen kleinen Punkt fokussieren…erreichst dann > 3000 Grad )
mfg
nutzlos
Hallo
Ich denke, das das nicht funktioniert!
Ursache ist der geringe Luftdruck.
Tritt Gas aus Deinem Brenner aus, wird sich das Gas sofort auf Außendruck verringern.
Es vermischt sich also Gas und Luft mit einem Druck von etwa 0,01 bar()oder 0 bar beim Mond).
Wenn es brennen sollte, ist die Temperatur sicher zu niedrig.
Bei Raketentriebwerken, die ja auch ganz „heiß“ brennen, sind es entweder radikalere Treibstoffe(Fluor usw.), oder es gibt eine separate Brennkammer, in der Druck gehalten wird.
MfG
Matthias
Danke
… gut danke, hätte mich auch gewundert wenn das gehen würde.
Hallo Mathias,
Mit Deinem Raketentriebwerk hast Du schon erklärt, warum es funktioniert.
Eine Brennerdüse braucht aber keinen Vortrieb zu leisten- daher sind
auch keine extremen Autrittsgeschwindigkeiten durch extremen Druckunterschied nötig.
Eine Brennerdüse arbeitet nur etwas anders:
In der Regel stellt man mittels Druckminderer den Sauerstoff je nach
Düsengröße auf eine Druckdifferenz von 5-8 Bar zur Umgebung ein.
( Der Druck in der Flasche liegt bei etwa 200 Bar )
Für das Acetylen werden zwischen 0,3 - 0,5 Bar Differenz zur Umgebung
eingestellt. ( Flaschendruck ca. 15 bar )
Der anligende Überdruck des Sauerstoffs bewirkt in der Ringdüse eine
bestimmte Durchströmgeschwindigkeit. Der beschleunigte Sauerstoff
reißt dabei ( ähnlich wie bei einem Vergaser ) das Azetylen mit
und beide Gase vermischen sich dabei. Die Flamme brennt hierbei
immer hinter der Austrittsöffnung der Düse.
Diese physikalischen Eigenschaften funktionieren so lange, wie der
Außendruck um die Einstellwerte beider Gase niedriger als der jeweilige Flaschendruck ist.
Dementsprechend funzen auch die Druckminderer im Vakuum…es muß
nur die entsprechende Druckdifferenz anliegen.
Mfg
nutzlos
Hallo Mr. Nutzlos?
Du erzählst etwas von Brennerdüse.
Ist ok, er sprach von einem Feuerzeug mit Sauerstoffzufuhr auf dem Mars oder auf dem Mond.
Also könnte man einmal annehmen, sein Feuerzeug sei eine Brennerdüse.
Durch den Druck der innerhalb der Brennerdüse gegenüber der Außenluft(auf der Erde) herscht, tritt eine geeignete Menge Gas im richtigen Mischungsverhältnis aus.
Auch ok.
Aber wenn wir einmal die Flamme betrachten:
Innerhalb gibt es doch einen Druck, der ähnlich dem Luftdruck ist.
Liegt dieser bei 0.01 bar oder gar bei 0 bar, könnte es dann nicht sein, das die Flamme aufgeht, wie ein Hefekuchen und verlöscht?
Auf denselben Raum wird dann weniger Gas verbrannt.
MfG
Matthias
Hallo Matthias,
Das austretende Gas hat ( wie auf der Erde ) beim Austritt aus der
Düse auch einen sehr geringen Überdruck zur Umgebung.
Die chemische Reaktionszeit bei der Verbrennung hat aber auch ihre
Kennlinien…je optimaler das Gemisch, desto besser die Reaktion…
( s. Knallgasprobe ).
Auf eine Umgebung ohne Sauerstoff müßte man nur einstellungstechnisch
reagieren, da die Erdatmosphäre ja um die 21 % Sauerstoff hat.
Durch den fehlenden Wiederstand der atmosphärischen Gase dürfte sich
nur die Form des Flammenkegels verändern. ( Siehe Raketentriebwerk )
Ganz grundlegend könnte man mit einer entsprechenden Versuchsanordnung
mit einer Brennerdüse auch ein leichtes Styroporboot bewegen können.
Dabei würde aufgrund der unterschiedlichen Funktionsprinzipien aber
hauptsächlich der Wiederstend der austretenden Gase ( unentzündet )
gegen die atmosphärischen Gasanteile Wirkung tragen…
( Wasserschlauch im Schwimmbecken bewegt sich auch… )
Das Raketentriebwerk dürfte nach dem Prinzip arbeiten, das sich die
Verbrennungsgase nach Austritt abkühlen und Energie verlieren.
Die Moleküle der Reaktionsprodukte sind aber hinter dem Triebwerk
sehr kurzfristig noch vorhanden und bilden eine geringe Masse…
Die sehr schnelle Reaktion de Verbrennung in dem Triebwerk, sowie die
sehr hohe Austrittsgeschwindigkeit der Gase lassen den Molekülen
aber keine Zeit, sich im Raum schnell genug zu streuen.
So prallen die austretenden Verbrennungsgase in der Flamme gegen die
vorhandenen Abgasoleküle der Verbrennung hinter der Flamme.
Um diesen Effekt zu ermöglichen, wird mit sehr hohen Druckunterschieden gearbeitet…was sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten bewirkt…also im Endeffekt schneller als die Verteilung der Abgase im Raum passieren kann…,die durch die
Abkühlung im Raum auch schnell an Bewegungsenergie verlieren.
( vergl. Feuerwehrschlauch in die Luft spritzen lassen…man merkt
deutlich die gegenwirkende Kraft…die Reibung der Luft bremst das
Wasser, weil die umgebende Luft nicht schnell genug ausweichen und
beschleunigt werden kann…Masseträgheit…das Wasser an der Düse
strömt schneller als 1 Meter hinter der Düse…)
Ein Raketentriebwerk wird im Vakuum auch deutlich weniger Schubkraft
entwickeln, als es in der Erdatmosphäre gegen die Moleküldichte der vorhandenen Gase möglich ist.
( Vergleich: Schlauch in Wasser…Schlauch in Luft…)
Die auftretenden Rückstoßkräfte lassen sich experimentell nachweisen.
Mfg
nutzlos
Hallo Mr. „Nutzlos“
Also ich meinte, das Raketentriebwerke im Weltraum sogar noch besser funktionieren wie in der Luft.
Klar, der Gegendruck ist höher in der Luft, aber im Weltraum kann das Verbrennungssas besser expandieren und damit auch beschleunigen und abkühlen.
Ich will mich aber nichtfestlegen.
Das mit dem fokussieren der Flamme im Vakuum halte ich für mindestens schwierig. Gibt es dort eine heiße Flamme, wird es auf eine starke Expansion hinauslaufen, und das bedeutet Abkühlung und hohe Geschwindigkeit.
Wenn seine Steine also möglicherweise geschmolzen werden, die Flamme würde aber alles zerblasen.
Ach ja, wegen seinem Steineschmelzen, da würde ich einfach einen Laser empfehlen oder einen herkömmlichen Schmelzofen.
MfG
Na gut, dann nehme ich einen Schmelzofen mit, wenn ich demnächst auf den Mars fliege. 