Hallo, die Frage ist wohl eher was für ein Physikforum, aber ich versuchs trotzdem mal.
Gegeben: Geschlossener Behälter mit 1 Liter Wasserinhalt und 1 bar Überdruck (bei 10°C).
Frage: Wenn ich nun den Wasserinhalt auf 70°C erwärme um wieviel mbar steigt dann mein Druck??
Gibt es eine Formel hierfür?
Vielleicht weiß es ja jemand.
Gruß Manu

Das hört sich an wie Rohrbombe !
Wasser kann nicht komprimiert werden. Wenn sich in dem Behälter keine Luft befindet, muß das Ding platzen.
Keine Ahnung ob es dafür eine Formel gibt.

Hallo,
Wasser ist inkompressibel. Der Druck steigt nicht um einige mbar, sondern um einige Bar. Deshalb hat ein Warmwasserboiler auch ein Überdruckventil, welches bei mehr als 10 Bar den Überdruck abläßt. Es sei denn, man hat ein Membranausdehnungsgefäß (MAG) dazwischengeschaltet, um den Überdruck aufzunehmen.
Denn sobald man eine Zapfstelle öffnet, entspannt sich ja der Druck auf den normalen Vordruck des Kaltwasserzulaufs.
Formel gibt es auch dafür. Suche mal mit google unter Thermodynamik.
Gruß Michael

Isobare ? Isotherme ? Wie war das noch ?
Kann mein Formelbuch nicht finden .
Schaut doch mal nach.

Gruß Fritz

Hallo,

p1 x V1 = p2 x V2
------- -------
T1 T2

P=absoluter Druck
T=absolute Temperatur
V=Volumen

mfg

Alexander

Wasser ist irgendwie anders. Dichte und Wärmeausdehnungskoeffizient sind leider (stark) temperaturabhängig. Hier gibts ein paar Werte:

http://www.hydroskript.de/html/_index.html?page=/html/hykp0301.html

Der sich ergebende Druck hängt auch von den Eigenschaften des Behälters ab. Wenn ich 1 Liter Wasser in einen Luftballon fülle und dann erwärme, ändert sich der Druck so gut wie gar nicht - der Luftballon dehnt sich einfach aus. 1 Liter Wasser in einem absolut starren Behälter hätte nach einer Erwärmung von 20°C auf 80°C einen Druck von ca. 540 bar.

Die Praxis liegt jetzt irgendwo dazwischen. Ohne Überdruckventil o.ä. geht aber immer was kaputt.

Oliver

Alexanders Lösung gilt wohl nur für ideale Gase.
@@Oliver: Wie kommts Du auf 540 bar?

@W. Schleising: Grobe Abschätzung :-)



Ich probiers nochmal:

spez. Volumen des Wassers bei 20°C: 1,001797 l/kg
spez. Volumendes Wassers bei 80°C: 1,029027 l/kg

=> Volumenzunahme ca. 2,7%

Kompressibilität des Wassers bei 80°C: kappa = 4,6 / 10hoch10 Pascal (circa...)

aus dV/V = -kappa*dP => delta P = 586 bar

1.) Kann falsch sein...
2.) Ist eher akademisch...

Oliver

Mehr Input, sonst wird das nix.

Wir müssen wissen, wie der Behälter aussieht. Wanddicke, Werkstoff, e-Modul, ...

Und wenn er nicht ideale Kugelform hat, streiken wir!

Glaube, in gewissen minimalen Grenzen ist Wasser doch komprimierbar...

Erstmal Danke für alle Antworten. Ok mehr Infos, Sukram. Wenn es z.B. ein nebenstehender Speicher einer Heizungsanlage wäre.
Also z.B. 100 Liter Speicher. Vordruck 4 bar (bei 10°C) und man heizt dieses Volumen auf 60° auf. Dann wäre der Druck im inneren des Speichers über 500 bar?? Wie gesagt, theoretisch. Das SV würde ja bei 6 bar aufmachen.
Oder wenn man eine Heizungsanlage mit 1 bar Überdruck nimmt (100 Liter Wasserinhalt) und wollte den Druck auf 2 bar durch nachfüllen erhöhen, wieviel Wasser müsste man nachfüllen? (Wasser muss ja in gewisser Weise komprimierbar sein, sonst würde der Druck nicht mehr steigen).
Bei diesen hohen Enddrücken würde ein 10 bar Sicherheitsventil im Boilerzulauf ja höchstens 2°C später öffnen wie ein Sicherheitsventil mit 6 bar.
Cu Manu

Die Antwort ist: 42
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>Wenn es z.B. ein nebenstehender Speicher einer Heizungsanlage wäre.
Also z.B. 100 Liter Speicher. Vordruck 4 bar (bei 10°C) und man heizt dieses Volumen auf 60° auf. Dann wäre der Druck im inneren des Speichers über 500 bar?? Wie gesagt, theoretisch. Das SV würde ja bei 6 bar aufmachen.

Ich sachma ja, weil ich ja nicht weiß, wie der Speicher aussieht.
Oder eher nein: Vorher platzt er.

Je nachdem, welches Material, Form, Wanddicke, sogar Dämmung (wg. Wärmeausdehnung des Materials).

>Oder wenn man eine Heizungsanlage mit 1 bar Überdruck nimmt (100 Liter Wasserinhalt) und wollte den Druck auf 2 bar durch nachfüllen erhöhen, wieviel Wasser müsste man nachfüllen? (Wasser muss ja in gewisser Weise komprimierbar sein, sonst würde der Druck nicht mehr steigen).

Hä? Kessel, Speicher, Leitungen, Rohre, Heizkörper dehnen sich unter Druck natürlich aus! Die (theoretische) Kompression von Wasser bzw. besser gesagt Verhalten von in ihm gelösten Gasen unter Druck (vgl. Chaisson-Krankheit bei Tauchern) spielt in diesem Fall wirklich keine Rolle.

Deshalb: Ohne exakte Daten keine Aussage/Berechnung möglich! Wenn Daten nicht bekannt, empirisch ermitteln.

Nun als erstes muss die Volumendifferenz bestimmt werden. Dafür müssen die unterschiedlichen Dichten bekannt sein:
(10 [°C] = 999.2 [kg/m3] ; 70 [°C] = ca. 970 [kg/m3])

(1/970) - (1/999.2) = 0.00003 [m3]

nun kann mit der kopressibilitäts-formel der neue druck ermittelt werden. der kopmressibilitärsfaktor von wasser beträgt 0.000486 [mm2/N]

Druckdifferenz = ((Volumenzunahme*Umrechnungsfaktor)/(Gesamtvolumen*Kompressibilitätsfaktor))

(0.00003 [m3] * 10^6) / (0.001 [m3] * 0.000486 [mm2/N])= 61'990'112 [Pa]

dies entspricht also 619 [bar]

hat jemand andere resultate bekommen? :-)

Wow....(Ausdruck des Erstaunens)....
nun wird es aber aufregend

@Stefan

..also wenn ich meinen Kessel (Bauch) so unter Druck setze, dann hab ich ein Problem an der Pfeife (etwas tiefer).... und was ich dann rauskriege...interessiert keinen ..vor allem nicht die Volumendifferenz ;-))

Resultat ... ich fang besser gar nicht an zu rechnen, es kommt eh nix gescheites dabei raus...ausser Tropfwasser

Gruß Achim

@ Achim Kaiser

Oben hatte Oliver schon die geschrieben, dass die Lösung eher akademisch ist. Und "akademisch" bedeutet laut Lexikon: ohne praktische Bedeutung.- Ich denke, die Verfahren, die einige Hundert Bar rauskriegen, setzen absolute Volumenkonstanz voraus. Und die ist natürlich in der Praxis auch beim allersteifesten Kessel/Behälter nicht gegeben; schließlich wird das Behältermaterial ja mit erwärmt. Und 2. is es nicht absolut starr.

@ W. Schleising

nun mit der aussage, dass die behälterwandung auch wärme aufnimmt haben sie recht.

"Bei der Ausdehnung von Flüssigkeiten in Gefässen rechnet man mit den scheinbar kubischen Ausdehnungsbeiwerten. Während sich die Flüssigkeit je K und Raumteil um (alpha) ausdehnt, nimmt auch das Fassungsvermögen des Gefässes je K und Raumteil um 3 (alpha) zu."
dies aber in die berechnung hier mit einbeziehen würde den rahmen sprengen oder?

der hohe wert von 619 [bar] resultier daraus, dass wasser nicht kopressibel ist.

Die aussagen von, Fritz Poggenklas und Alex, sind mit sicherheit falsch, diese formeln kommen dann zu anwendung wenn es sich um gase handelt. sie beschreiben die allgemeinen gasgesetzte ohne massenbezug.

@ Achim Kaiser

och, jetzt bin ich aber enttäuscht ich würde gerne mal mit dir um die wette rechnen. hehe :-D

@Stefan,

tssssssss, ich rechne doch nicht mit dir um die Wette :-PP,

ich halte was von Arbeitsteilung...du rechnen...ich dann korrigieren und flicken wenn dein Taschenrechner mal wieder Bummelstreik macht ;-))

Gruß
Achim