Hallo,
die Thermodynamik ist leider ein rotes Tuch für mich.
Ich möchte die Energie berechnen, die ich brauche, um Wasser in einem (recht soliden) Druckgefäß auf 200°C zu erhitzen. Der sich einstellende Druck beträgt ca. 15,6 bar (Sättigungsdampfdruck, Wagner-Gleichung, Wikipedia).
Angenommen, das Gefäß ist komplett mit Wasser gefüllt, reicht dann einfach die spezifische Wärmekapazität (4,18 kg/kg/K) zur Berechnung oder wirkt sich die Zunahme des Druckes auch noch auf die zuzuführende Energie aus?
Dankeschön!
Andre
Hi,
Schade, Thermodynamik ist doch schön …
Also , zu deiner Frage:
In diesem Fall richtet es sich danach, ob du die Dichte des
Wassers als konstant annimmst oder nicht.
Prinzipiell wird sich das Wasser nämlich ausdehnen, und quasi durch
das Gefäß zusammengedrückt. Es kann also gut sein, dass der
Druck in dem Gefäß bei 200 Grad nicht dem Dampfdruck entspricht,
sondern u.u. merklich höher ist, da das Wasser sich nicht gerne
zusammendrücken lässt. Rechne es einfach mal aus, die angaben zu
Ausdehnungskoeff und Kompressibilität sollten leicht zu finden
sein.
Oder anders : Nur wenn sich das Gefäßvolumen in dem Maße ändert wie
auch das Wasservolumen kannst du mit der Wärmekapazität rechnen
(Die übrigens auch von Druck und Temperatur abhängig ist , etwas
zumindest … )
Hallo und danke für die rasche Antwort,
da in Wahrheit das Gefäß nicht ganz voll gefüllt sein wird, reicht also der Dampfdruck zur Druckberechnung und damit die spez. Wärmekap. für die zuzuführende Energie.
Den Teil Wasser, der verdampft, würde ich in erster Näherung mal vernachlässigen (Gas muss zwar verdampfen, hat dann aber geringere Wärmekapazität).
Wenn ich falsch liege, berichtigt mich bitte, ansonsten vielen Dank noch mal für die Unterstützung.
Gruß - Andre
Ok, dann hast du drei Komponenten in deiner Energiebilanz :
Wärmekapazität des Wassers, Verdampfungswärme und die Volumenänderungs
arbeit. Letztere würde ich unter den Tisch fallen lassen, zweitere
auch, solange nur wenig Luft im Gefäs ist.
Müsste als +/- 1 % oder so hinkommen …