Energiegehalt Druckluft

Versuch es mal damit!

Zitat von devastator1973

Joule ist ja die Masseinheit für Bewegungsenergie

1 Joule = 1 Kg²*m²/s²= 1 Wattsekunde = 1 N m
Joule ist die verwandte Einheit für Mechanische, Elektrische und Thermische Arbeit.

Joachim

Joule kennen wir doch noch von der kinetischen Energie eines Diabolos: E = 1/2*m*v^2
Mit Gasen verhält es sich idealerweise genauso: Das sind kleine Teilchen die sich bewegen. Da wird die Energie genauso berechnet, nur dass man die Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet, weil jedes Teilchen unterschiedlich schnell ist.
Druck entsteht, wenn diese Teilchen gegen die Wand des Behälters prallen. Diese Stöße erzeugen eine Kraft auf einer bestimmten Fläche.

Wenn man alles zusammenrechnet und richtig kürzt, kommt man zu: Energie = Druck mal Volumen

Die Luft ist ein Gasgemsich und deswegen gilt eigentlich die ideale Gasgleichung p*V=N*K*T nicht. Die mittlere kinetische Energie ist E=1/2*F*k*T (F=Freiheitsgerade).

@ Marcus30s - Das ist sehr stark vereinfacht und läßt einige wichtige Punkte unbeachtet!
Ich vermute allerdings das es dem Threadstarter um die Energie geht welche bei der Expansion des Gases zur Wiederherstellung des Umgebungsdruckes freigesetzt wird.Deshalb hatte ich schon weiter vorn mal auf die Volumenänderungsarbeit hingewiesen!
Aber vielleicht irre ich auch und dem Threadstarter ging es um etwas ganz anderes!?

Zitat von devastator1973

Hallo!

Das kann man in Joule sicher nicht ausdrücken.Joule ist ja die Masseinheit für Bewegungsenergie.Wenn man Luft komprimiert und speichert besitzt diese potentielle Energie.

Mfg Steven

Nicht nur Bewegungsenergie, Energie im Allgemeinen. Auf den Verpackungen von Nahrungsmitteln findet man auch den Energiegehalt in Joule, bzw. in Kilojoule. In der Physik, z.B. Kalorik, wird auch in Joule gerechnet.

Es ist auch keine SI-Basiseinheit, wie hier auch schon geschrieben wurde, sondern eine abgeleitete Einheit. 1J = 1 (kg*m²) / s², das wäre es dann in SI-Basiseinheiten ausgedrückt.

Es ist schlicht und ergreifend eine Einheit für Energie, Arbeit und Wärmemenge.

Ein Joule wird benötigt um 1g Wasser um 0,239 K zu erwärmen. Oder um den Angriffpunkt einer Kraft von 1N um 1m zu verschieben (1Nm), das entspricht in etwa einem Körper von 100g den man um 1m anhebt. Oder bei einer elektrischen Spannung von einem Volt für die Dauer von einer Sekunde einen Strom von 1 Ampere fließen zu lassen (VAs, Voltamperesekunde). Oder eine Sekunde lang die Leistung von einem Watt (Wattsekunde), das entspricht in etwa der Leistung des menschlichen Herzens.

Leider besitze ich kein PCP-Gewehr, nur Knicker, deshalb kann ich keine Gegenprobe mit der Realität machen; aber wenn ich die Gleichungen aus
http://de.wikipedia.org/wiki/Volumenarbeit
http://de.wikipedia.org/wiki/Universelle_Gaskonstante
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermisch…ng_idealer_Gase
richtig verstehe, dann sollte bei 300 Bar pro Kilogramm Luft 500 Kilojoule gespeichert sein, also ca. 12000 Schuß à 40 Joule:

Das kann jetzt freilich nur jemand mit einer PCP-Füllflasche kontrollieren, ob diese Zahl cirka hinkommt. 1 kg Luft bei 300 bar sollten in etwa 3 Liter sein. Sollten sich sehr viel mehr Schüsse ausgehen, muss man vermutlich statt der Zimmertemperatur das Integral der Temperatur in allen Druckzuständen nehmen. Sollten es sehr viel weniger Schüsse sein, dann habe ich mich wohl verrechnet, oder es geht nicht zu vernachlässigende Energie durch Reibung oder sonstwas verloren.

Noch einmal darüber schlafend,

Yukterez

Mir fiel gerade ein, dass der Druck am Ende des Laufs wahrscheinlich mehr als ein Atmosphärendruck (1 Bar) sein wird, man wird da wohl für Vol1 eine etwas niedrigere Zahl nehmen müssen, und damit ein bisschen weniger Schüsse erhalten (wenn am Muzzle z.B. noch 10 Bar übrig sind, wäre nur noch ca. 60% der nutzbaren Energie genutzt). Ich habe aber keine Ahnung, wie viel von der Luft ungenutzt hinter dem Diabolo herpfeift, nachdem dieses schon längst den Lauf verlassen hat. Da müsste jetzt jemand seine Plempe mit einem Leerschuss vergewaltigen, damit das gemessen werden kann /: Wie viel von der Energie dafür drauf geht, die Rillen des gezogenen Laufs ins Blei zu pressen, und wie viel davon in Drehimpuls umgesetzt wird, ist dann auch wieder eine andere Frage aber zum Glück geht es dem Threadersteller ja mehr um den potentiellen Gehalt, und nicht um den Wirkungsgrad bei der Umsetzung in kinetische Energie.

Jetzt haben wir schon 4 verschiedene Werte. Ich habe das mal bewertungsfrei aufgelistet:

Yukterez: Bist du sicher das du dich nicht irgendwo um den Faktor 10 vertan hast? Dann würden sich deine Ergebnisse besser einreihen.

Gruß Udo

Hallo Yukterez,ich glaub da ist noch ein Fehlerchen drin!Das Volumen bei 300 bar wird vermutlich nicht so zu vereinfachen sein,das müßte man vermutlich auch noch errechnen welches Volumen ein Kilogramm Luft bei 300 bar Druck einnimmt.Wird auch nicht gerade einfach wenn man erst mal die einzelnen Bestandteile der Luft als Anteil dieses Gasgemisches mit ihren spezifischen Ausdehnungskoeffizienten zu errechnen.Aber vielleicht gibt es dazu ja auch schon Tabellen über die dies etwas leichter wäre!

War ein Irrtum meinerseits,aber zu beachten bleibt die auftretende Abkühlung der Luft bei der plötzlichen Druckreduktion!

Zitat von Yukterez

Mir fiel gerade ein, dass der Druck am Ende des Laufs wahrscheinlich mehr als ein Atmosphärendruck (1 Bar) sein wird

Man geht bei Luftgewehren von einem Wirkungsgrad von nicht mehr als 50% aus.
Das wäre ein sehr guter Wert.

Udo1865
Woher stammt der Wert "Internet"?
Hab ich etwas überlesen?

Zitat von NC9210

Udo1865
Woher stammt der Wert "Internet"?
Hab ich etwas überlesen?

http://www.physikerboard.de/topic,8779,-umrechnung-von-bar·l-in-joule.html

Ausserdem vom TS.

Gruß Udo

Diese Berechnungen bemühen sich alle um SI-Einheiten ineinander
umzurechnen, was aber so gar nicht geht.
Das Prinzip der Energiespeicherung ist das selbe wie bei einer Feder,
nur daß anstatt der Federkonstante die Gaskonstante verwendet werden
muss. Jede Rechnung die ohne die Gaskonstante rechnet ist ohne weiter
prüfen zu müssen falsch.

Wäre ja auch zu einfach gewesen. ;^)

Gruß Udo

Die Gaskonstante wird aber raus gekürzt und taucht dann nicht weiter auf.