Gasflasche
Aufgabenstellung
In einem Labor wird mit dem Edelgas Argon gearbeitet, das in einer Druckgasflasche mit einem Volumen von 15 Litern bereitsteht. Der Lagerraum, in dem diese Druckgasflasche aufbewahrt wird, ist größeren Temperaturschwankungen ausgesetzt. Bei einer Temperatur von \vartheta_1 = 15~\mathrm{°C} herrscht in der Gasflasche ein Druck von p_1 = 18{,}7~\mathrm{MPa}. Welcher Druck p_2 herrscht in der Gasflasche, wenn sie auf eine Temperatur von \vartheta_2 = 25~\mathrm{°C} erwärmt wird? Die Volumenänderung der Gasflasche kann vernachlässigt werden.
Lösung
Bei den oben beschriebenen Bedingungen kann Argon als ideales Gas aufgefasst werden. Es gilt die Zustandsgleichung
pV = nRT \, .
Die Erwärmung erfolgt isochor (V = \mathrm{const.}), sodass gilt:
\frac{p}{T} = \frac{nR}{V} = \mathrm{const} \, .
Für den Druck p_2 gilt damit:
p_2 = \frac{T_2}{T_1}p_1 = 19{,}3~\mathrm{MPa} \, .