CO2 Betriebstemperatur????

Grüss dich, schau dir das mal an http://de.wikipedia.org/wiki/CO2

Ich habe mit meiner Airmagnum die besten Ergebnisse bei einer Temperatur um die 25 Grad.
Also genau zwischen dem Triple- und dem Kritischen Punkt.
Es ist dann so warm das ich nach unten und oben genügend "Spielraum" hab.
Ich habe am Wochenende auf einem Dachboden geschossen und da war es locker über 30 grad warm, da lässt die Präzision schon merklich zu wünschen übrig.
Teilweise kam auch einfach gar nichts aus dem Ventil. Das mit dem Heizsocken ist mir auch schonmal in den Sinn gekommen, aber es reicht ja nicht nur die Kapsel zu wärmen, das ganze System muss ja die passende Temperatur haben. Und da bleiben ja nur noch klimatisierte Räume oder die passenden Wetterverhältnisse übrig um anständig zu schiessen. Pressluft ist halt doch die feinere Sache, aber Spass hab ich trotzdem mit der AM;)

MfG Weezer

Hey timonline101,
das hast du völlig richtig beobachtet, ich gratulier dir zu dem scharfen Schluss.
Du scheinst ohne Kenntniss irgendwelcher physikalischen Zusammenhänge
bemerkt zu haben was der Physiker (und Chemiker) Robert Boyle und Gay-Lusac in ihren Gesetzen niederschrieben.
(Beim Folgenden wird CO2 als ideales Gas angenommen.. überhaupt ist zum verdeutlichen des Prinzips viel idealisiert, das Volumen von dem
unten die Rede ist bezieht sich ausschliesslich auf das Gasvolumen in der Kapsel).
Die Formel lautet mit dem Druck bezeichnet durch p, dem Volumen V und einer unveränderlichen Konstante (deren Wert uns mal gleich sei) k:
p * V = k
Das bedeutet dass du, wenn du das Volumen erhöhst (V also größer wird)
der Druck kleiner sein muss ( p also weniger wird) damit man immernoch auf die selbe Konstante k kommt
Das der Druck p unmittelbar auf den "Wums" deiner Waffe wirkt ist allgemein bekannt.
Genauer ist das weil der Druck auch als Kraft beschrieben werden kann, die
auf eine Fläche wirkt.
In unserem Fall ist das eine Kreisscheibe mit durchmesser 4,5mm (Diablo eben).
Diese grössere Kraft wird nun das Diablo (oder den Diablo? egal) beschleunigen.
Hier gilt nach dem guten Newton:
Kraft F = m * a <=> Beschleunigung a = F/m ; wobei m die zu beschleunigende Masse
bezeichnet: Masse des Diablo.
So, die Geschwindigkeit die du am Laufende misst und v0 nennst ist
die Integration über diese Beschleunigung.
Weil alles andere zu kompliziert wird nehmen wir einen gleichbleibenden Druck p und somit
auch eine gleichbleibende Kraft F und Beschleunigung a an.
dann ist deine gemessene Mündungsgeschwindigkeit:
v0 = a * t ; hier ist t die Verweildauer im Lauf.
So. Wie hängt das nun alles mit der Temperatur (die wird oft T genannt)
zusammen? Dazu muss man den Hernn Gay-Lussac bemühen.
Der Mann würde uns erzählen dass der Druck proportional zur Temeratur
ist.
Also dass der Druck steigt wenn die Temperatur steigt.
Das kann man als Formel so schreiben: p ~ T (p proportional zu T)
Man führt eine sogenannte "Proportionalitätskonstante" (nenn ich ma c)
ein, damit kann man sagen:
p/T = c.
Kombiniert man das mit Boyle's Gesetz folgt am ende:
(p*V)/T = const. ; nimmt man zwei verschiedene Konfigurationen,
also einmal im Keller (V ist volumen der CO2 kapsel, T ist nach deiner Aussage 20°C
(jaja, man müsste auf Kelvin umrechnen wenn mans ernst meint also +273 oder so),
p hängt hier von der Verbleibenden Füllmenge [und nein, ich führe hier nicht die allgem gastheorie ein] ab.)
und eben im Freien (alles gleich (vorm ersten Schuss), bis auf T, das 15 Grad höher ist).
erste Konfiguration: Druck p1, Temperatur T1, Volumen V1
zweite Konfiguration: p2, T2 und V2, allerdings ist V2=V1.
Was man weiss, ist das das Verhältniss dieser drei Größen in beiden
Konfigurationen gleich sein muss ( ist ja gleich einer Konstanten, hier mal x genannt).
(p1 * V1) / T1 = x und (p2 * V2) / T2 = x, folgt also:
(p1 * V1) / T1 = (p2 * V2) / T2.
Was uns ja interessiert ist um wie viel der Druck im Freien (p2) grösser ist als
der in deinem Keller. also fix nach p2 umgestellt ergibt:
p2 = (T2 * p1 * V1) / (T1 * V2) ; da aber V2 = V1 dürfen wir kürzen.
=> p2 = p1 * T2/T1
So, hier steht: der Druck der am Ort 2 in der CO2 Kapsel herscht ist der druck der am Ort 1 herrschte mit dem Verhältniss der Verschiedenen Temperaturen multipliziert.
Puh, ich hoff ich hab nich zu weit ausgeholt.
Und noch mehr *puh* ich hoff ich hab mich nich peinlich vertan ;P
PS: Will man konkret die Differenz der Mündungsgeschw. berrechnen
denke ich ist es besser über Energien zu rechnen, da man sich dann
keien Rechnung für die Verweildauer im Lauf geben muss.
PPS: was natürlich hier reinspielt ist die Tatsache, dass die Aussentemperatur nicht mehr die Temperatur in der CO2-Kapsel ist, da diese ja Abnimmt,
wenn sich das Gas ausdehnen kann.
Schiesst du also mit hoher schussrate im Freien, (und wenns 40° C hat) wird der Druck schnell nachlassen.
Für jemand der wirklich Ahnung hat: könnte mal wer versuchen den Mündungsenergieverlust
nach n Schüssen durch die Abkühlung durch Expansion herzuleiten?
Man müsste wohl das Volumen der Katusche messen (Wasser rein, wasser raus) den Druck einer vollen Kapsel in Erfahrung bringen um auf die Gasmenge zu kommen... dann noch das dilemma mit
Gasvolumen und CO2 im flüssigen Zustand....
das könnte wirklich eine schöne Rechnung werden, bitte melden wenn jmd interesse hat, ich würds gern mitverfolgen =)

Zitat

Original von timonline101
Nicht schlecht schaluer Tomas. Aber wie lautet den jetzt die Antwort??? Was ist die ideale Temperatur bei einer 9oz Flasche?

Die ideale Temperatur ist vor allem: Konstant.

Zum Verdunsten des flüssigen CO2 wird Wärmeenergie verbraucht: Kapsel, flüssiges und gasförmiges CO2 kühlen also ab. Dadurch sinkt der Druck, bei 15 ° C z.B. auf 50 bar. Erst nach einer gewissen Zeit ist das Gleichgewicht zwischen Umgebungs- und Kapsel/CO2-Temperatur wieder hergestellt.

Diese "Aufwärm"-Zeit ist der entscheidende Faktor. Wenn Du sie bei schnell aufeinanderfolgenden Schüssen nicht abwartest, nimmt der Cool-Down-Effekt und damit der Druckabfall zu.

Bei einer grossen Kartusche verkürzt sich diese Aufwärmzeit, da zum einen ein kleinerer Anteil der Gesamtgasmenge für einen Schuss entzogen wird und zum anderen der Temperaturabfall geringer ist, da eine grosse Masse mehr Wärmeenergie speichert als eine kleine Masse.

Die Frage ist eher: Wie lang müssen die Pausenzeiten zwischen den Schüssen bei Kartuschengrösse X sein ?

Die Umgebungstemperatur sollte wohl irgendwo zwischen 20 ° C (57 bar) und maximal 31 ° C (73 bar) liegen.

Andreas

Die optimale Temperatur hm.
"Bei welcher Temperatur entfaltet Co2 sich am besten (die meiste Power)?"
Okay, CO2 ist nicht gefaltet glaub ich, von daher egal.
Optimal im Sinne von "die meiste Power" solltest du bei beliebig hohen Temperaturen
haben. Das Problem ist das dir deine Flasche irgendwann bersten wird.
Die optimale Temperatur ist also diejenige bei der der Druck die Flasche gerade noch nicht zum bersten bringt.
Ich dachte das könnte man den Formeln da entnehmen.
Das solltest du aber nicht rausfinden wollen, dazu ist das nach jedem Schuss eine andere.
also wenn du wirklich was dran machen willst würd ich dir empfehlen "Kühlkörper" (also so geriffelte Metallteile die ma auch ausm PC kennt)
irgendwie möglichst gut an der Flasche anzubringen.
Weil die Oberfläche dadurch praktisch vergrössert wird wird die Flasche schneller wieder der Außentemperatur näher kommen.
Weil das nicht unbedingt praktikabel ist wäre ne elektrische Heizung wohl auch denkbar...
Die Frage ist ob man die immer mit sich rumtragen will.
Vom prinzip seh ich eigendlich kein problem die Kartusche innerhalb des vom Hersteller angegebenen Temperaturbereiches zu beheizen.
Wenn aber was passiert wöllt ich nicht in der nähe sein und dein
Ventil wirst du auch öfter wechseln müssen.
Mehr "Power" würd ich so nicht provozieren wollen, die Aufwärmzeiten verkürzen zu können
wäre aber schon toll...

Die optimale Temperatur würde ich ganz knapp unter der kritischen Temperatur ansetzen.
Unterhalb der funktioniert das Verhältnis von Flüssig- und Gasphase noch sauber, drüber eben nicht mehr (wie schon zu lesen, bei höheren Temperaturen leidet die Präzision, vermutlich durch eben nicht mehr sauberes Druckverhalten)
Und drunter ist der Druck geringer, was wiederum Leistung kostet.

Stefan

So ganz ist das Alles nicht richtig. Es stimmt schon, daß CO2 bei Erwärmung immer mehr Druck hat, selbst wenn man es heißer macht als die Sonne.

Allerdings haben die Gewehre einen optimalen Druckbereich, bei dem sie die maximale Leistung erbringen. Steigt der Druck weiter, dann reicht die Kraft des Hammers nicht mehr, um das Ventil vollständig zu öffnen und die Geschwindigkeit des Geschosses nimmt ab. Das geht sogar so weit, daß das Ventil garnichtmehr geöffnet wird und das Gewehr nicht schießt. Das ist sehr schön bei unregulierten Pressluftgewehren zu sehen, die mit 300 bar statt mit den angegebenen 200 bar gefüllt wurden.

Das heißt, auch für das Airmagnum gibt es eine optimale Temperatur, über der die Leistung wieder abnimmt. Die bekommt man aber nur durch Testen heraus.

ABER: Immer an die Sicherheit denken und die angegebene Maximal-Temperatur von 50°C nicht überschreiten, da sonst das Gewehr explodieren könnte und der Hersteller dann kein Schmerzensgeld zahlt!