Gewicht eines idealen gases

Wissenschaft Physik
#1

Hallo Leute!

ich habe eine aufgabe bei deren beantwortung ich mir nicht ganz sicher bin…
Gegeben sei ein dünner ballon von durchmesser d. er werde mit einem idealen gas gefüllt und im vakuum auf eine waage gelegt.

welches gewicht des ballons wird gemessen? zeigt die waage nicht überhaupt null an?
welches gewicht ergibt sich, wenn sie für das ideale gas normalbedingungen (T=25°C,p=1atm) und d=1m voraussetzen?

die ideale gasgleichung lautet pV=nRT… wenn ich die werte die ich habe einsetze ergibt sich für die Stoffmenge n=40,874 mol. wenn keine äußere kraft auf die gasmoleküle wirkt haben sie auch keine bevorzugte richtung… nun wirkt allerdings die schwerkraft auf die gasmoleküle… aber ich habe nicht die geringste ahnung wie ich auf das gewicht komme das der ballon auf die waage ausübt…
kann mir irgendwer weiterhelfen?
danke im voraus
glg shoushou

#2

Hi,

Du hast ja bereits die Stoffmenge in Mol. 1 Mol Sauerstoff wiegt 32 Gramm, 1 Mol Stickstoff 28 Gramm usw…der Rest sollte dir klar sein :wink:

MfG

#3

Moin,

kann mir irgendwer weiterhelfen?

die Eigenschaft ‚Ideales Gas‘ hat mit der Molmasse in erster Näherung nichts zu tun.
Die Bedingungen hast Du ja durch die Gasgleichung gegeben (Druck, Temperatur) die Masser ergibt sich aus dem Gas und dessen Molmasse.

Bei Normalbedingungnen kann man mit guter Näherung Gase als ideal ansehen.

Gandalf

#4

aus pV=nRT und n=m/M ergibt sich nach Auflösung nach m: m=pVM/RT
Damit hast du dann deine Masse. Gruß, Stephan

#5

wie ich auf das eigentliche Gewicht des Gases komme ist mir schon bewusst - aber ist dieses gewicht auch dasjenige, das die waage im vakuum anzeigt?

die idealen gasteilchen wechselwirken untereinander ja überhaupt nicht und nur beim auf aufprall auf die hülle des ballons üben sie auf diesen kraft aus…
(zur vereinfachung darf ein würfelförmiger ballon angenommen werden)
was heißt das jetzt genau? die schwerkraft zieht das gas ja trotzdem nach unten, oder?

1 Like
#6

was heißt das jetzt genau? die schwerkraft zieht das gas ja
trotzdem nach unten, oder?

Genau, das einzige was durch das Vakuum wegfällt ist der Auftrieb durch eventuell dichtere Umgebungsluft. Damit bleibt nur eine Kraft übrig die auf den Ballon wirkt und das ist die Schwerkraft.

Gruß

#7

Ah! Alles klar!
Vielen Dank!