Hm is schon komisch, wie unterschiedlich die Zahlen je nach Quelle sind.
In diesem Buch hier von Thomas Preuss steht als Explosionstemperatur 6000°C..

.... aber das zu messen ist praktisch wahrscheinlich genauso schwer wie knallgas zu wiegen.
Ich komme irgendwie nicht darüber hinweg, dass 300g Knallgas ca. 4Nm³ sein müssten.
Oder?

In den kommenden Kriegen sollte das dann als Öko-Bombenfüllung genutzt werden.
Das ist gut für die Umwelt..

Hm...ich komme bei 300g Knallgas nur auf 560 Liter bei 0°C und 1bar. Die hätten dann erst bei 1700°C ca. 4m³.
Würde das Gas eine Temperatur (aufgepasst Merkel, jetzt wird's auch für dich interessant) von 3000°C annehmen, ergäbe das ein Volumen von 6,7m³.
Wie groß ist gleich noch deine Bude Merkel, und wie viel Gramm Knallgas könnten deiner Vorstellung nach in einer 1l Cola-Flasche passen?

Edit: Denkfehler, das Gas rekombiniert ja zu H₂Og. Die ergeben bei 3000°C nur 4,5m³

mal doof gefragt.

wenn man das Mischungsverhältnis von Wasserstoff zu Sauerstoff Verändert ändert sich dann auch die spezifische Energie?

Von welchen Verhältnis wird den da bei Wiki ausgegangen?

Welche spezifische Energie?

Die spezifische Energie hat in unserem Fall die Dimension J/kg, wobei kg sich auf den Brennbaren Stoff bezieht.
Da Sauerstoff keinen Brenn-/Heizwert besitzt, verändert sich die spezifische Energie nur wenn die Stoffmenge an Wasserstoff verändert wird 

euer Beispiel besagt das nach Adam Riese 300g Knallgas etwa 9,5MJ besitzt bzw. Frei gibt das entspricht ca. 2kg TNT.

Ich möchte wissen bei welchen Verhältnis von Wasserstoff zu Sauerstoff diese Energie frei wird. Laut Wiki muss das Mischungsverhältnis zwischen 4% und 77% Wasserstoff Volumen ein nehmen damit eine Reaktion statt findet. Bei Wiki steht aber nicht welches Verhältnis das knallgas haben muss um die angegebene Energie frei zu geben.

Wie viel Energie wird den bei 12,5% Wasserstoff zu 87,5% Sauerstoff Frei?

Quote from: Mad Line, 2013 March 23, 04:05:21 pm
Ich möchte wissen bei welchen Verhältnis von Wasserstoff zu Sauerstoff diese Energie frei wird. Laut Wiki muss das Mischungsverhältnis zwischen 4% und 77% Wasserstoff Volumen ein nehmen damit eine Reaktion statt findet

Nicht Wasserstoff, der Volumenanteil der Luft muss zwischen 4% und 76% im Wasserstoff betragen um die Aufrechterhaltung einer Kettenreaktion, nach aufbringen der Zündenergie, zu gewährleisten.

Die exotherme Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff ist vielleicht an einem Beispiel mit Zauberfahrrädern leichter nachvollziehbar. Die Zauberfahräder haben, wie gewöhnliche Fahrräder auch, einen Rahmen und zwei Räder. Allerdings sind die Räder noch nicht montiert. Unterscheiden tun sich die Zauberfahrräder nur dadurch, dass wenn sie nah genug zusammenstehen und beobachten können das jemand zwei frei rumliegende Räder an einen Rahmen montiert, sich dann wie von Geisterhand die anderen noch frei rumliegenden Räder an die noch freien Rahmen montieren. Schon hat man Fahrräder die auch fahren können.

Bei diesem Beispiel sind die Räder der Wasserstoff und die Rahmen der Sauerstoff. Dockt der Wasserstoff an den Sauerstoff an, gibt er Energie in Form von Wärme ab, sprich das Fahrrad kann Rollen. Hast du vier Räder aber nur einen Rahmen, lassen sich trotzdem zwei Fahrräder daraus machen, denn der fehlende Rahmen kommt einfach aus der Luft. Hast du vier Räder und acht Rahmen, kannst du nur zwei Fahrräder daraus machen. Du siehst, die Anzahl möglicher Fahrräder hängt einzig von der Anzahl der vorhandenen Räder, nicht aber Rahmen ab.

Soviel Räderpaare du hast (Stoffmenge an H₂), so viel rollende Fahrräder (Wärmemenge) kannst du herstellen. Egal wie viele Rahmen (Stoffmenge an Sauerstoff) vorhanden sind. Fehlende Rahmen kommen einfach aus der Luft.

Quote from: Mad Line, 2013 March 23, 04:05:21 pm
Wie viel Energie wird den bei 12,5% Wasserstoff zu 87,5% Sauerstoff Frei?

Die Frage müssen wir etwas umformulieren, Prozent ersetzen wir durch die SI-Einheit Mol.
Dann müssen wir noch wissen dass sich bei der Reaktion immer aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom, ein Wassermolekül H₂O bildet, und das Wasser- wie auch Sauerstoff immer nur paarweise, also als H₂ bzw. O₂ vorliegt.
Dann würde deine Frage so aussehen:

"Wie viel Energie kann man aus 12,5mol Wasserstoff und 87,5mol Sauerstoff gewinnen?"

Pro molarem Formelumsatz von Wasserstoff wird 571 kJ frei: 2mol H₂ + 1mol O₂ --> 2mol H₂O, oder: 2 Satz Räderpaare + 1 Satz Rahmenpaar = 2 Fahrräder.

Womit die Antwort deiner Frage lautet:

12,5 mol H = 12,5*571 kJ = 7,1 MJ
12,5 mol H (=6,25 mol H₂] benötigt 6,25 mol O (=3,125 mol O₂).

Nach der Reaktion verbleiben damit:

Sauerstoff O: 87,5 - 6,25 = 81,25 mol O bzw. 40,625 mol O₂
Wasserstoff H: 12,5 - 12,5 = 0 mol H
Wasser H₂O: 6,25 mol (=12,5 mol H + 6,25 mol O)

Quote from: Mad Line, 2013 March 23, 04:05:21 pm
euer Beispiel besagt das nach Adam Riese 300g Knallgas etwa 9,5MJ besitzt bzw. Frei gibt das entspricht ca. 2kg TNT.

Das wird (ich habs nicht nachgerechnet) schon richtig sein.
Um mal aufzugreifen, was jemand schon gesagt hat - natürlich hinkt bei verschiedenen (Spreng)Stoffen die reine "Energie"-Betrachtung.
Holz hat mehr Energie als TNT (Pro Kilo), aber es explodiert nicht - warum ? Weil es nicht mit Sauerstoff (Luft) gemischt ist, die Luft kommt erst beim verbrennen dazu. Wenn man aber Holzstaub fein, in der richtigen Menge, in der Luft verteilt, dann kann es Explodieren (_> Wiki Staubexplosion) oder - zumindest - verpuffen.
Gleicher Stoff -> verschiedene Wirkung.

Es kommt also (auch) daraum an, wie schnell die Reaktion abläuft..... und richtig schnell geht eben nur, wenn das Zeugs vermisch oder verbunden ist. Beiläuft - die reaktiom muss auch keine Verbrennung (mit sauerstoff) sein, z.B. Chlorwassertoff knallt auch.

Quote from: Mad Line, 2013 March 23, 04:05:21 pm
Ich möchte wissen bei welchen Verhältnis von Wasserstoff zu Sauerstoff diese Energie frei wird. Laut Wiki muss das Mischungsverhältnis zwischen 4% und 77% Wasserstoff Volumen ein nehmen damit eine Reaktion statt findet. Bei Wiki steht aber nicht welches Verhältnis das knallgas haben muss um die angegebene Energie frei zu geben.

Die Zahl der Energieabgabe wird sich auf das stöchiometrische Verhältnis beziehen, bei dem die Reaktion genau aufgeht. Das dürfte also beim Volumenverhältnis 2 : 1 passieren (das Gewichtsverhältnis ist 1 :

Quote from: Mad Line, 2013 March 23, 04:05:21 pm

Wie viel Energie wird den bei 12,5% Wasserstoff zu 87,5% Sauerstoff Frei?

Hm... nach Lehrbuch ist das ausserhalb des zündfähigen Bereichs, und es wird keine (Ketten) Reaktion stattfinden. also keine Explosion. Allerdings wird daer Wasserstoff im Bereich genügend heisser Zündquellen trotzdem reagieren, aber eben nicht alles andere "anstecken". (Und es bleibt Sauerstoff übrig, und die energie errechnet sich aus dem "verbrannten" Anteil).

Update: Plus hat (im späteren Beitrag) recht, das ist zündfähig.

Quote from: kawaii, 2013 March 22, 06:54:34 pm

"Sprengkraft" ergibt sich bei z.B Schwarzpulver nicht durch den Energiegehalt als Joule oder
von mir aus dem Heizwert,
sondern durch die Bauform der "Bombe", um den Druck der freiwerdenden Gase aufzustauen,
der sich dann explosionsartig durch Bersten der Bombe entlädt.

Das stimmt, aber wieder nur halb. Vor ein paar Tagen hättest du in DMAX den bereicht über die Huasabbrüche sehen können, da haben sie vorgeführt, was Schwartzpulver, TNT und Plastiksprenstoff anrichten, wenn man sie auf eine Platte offen auflegt. Schwarzpulver macht Puff, TNT Sprent die Platte in der gegend herum, bei Plastiksprengstoff ist ein Loch in der Platte.

Hier sieht man wieder den Effekt der Abbranbdgeschwindikkeit
http://de.wikipedia.org/wiki/Brisanz_%28Chemie%29

Quote from: kawaii, 2013 March 22, 06:54:34 pm

Schiesspulver lose auf nem Haufen brennt einfach nur, je nach Feuchte, in einer Stichflamme ab.

Ich meine, bei TNT ist das ähnlich. Es reagiert etwas schneller,
aber ein richtiger Bums kommt wieder nur durch die umschliessende "Bombe" zustande.

Um Genau zu sein - ja und nein.
Lass dich nicht verleiten dadurch, dass man bei Bomben eine Stahhülle drummacht. Die soll nämlich (auch) als zesplitterte masse durch sie gegend segeln. Diese sind es, die bei Bomben die tödliche Wirkung tragen, die reine Druckwelle reicht mit ihrer Wirkung nicht so weit.

(natürlich ist eine genügend heftige Druckwell auch tödlich)

Trotzdem hast du insofern recht, dass die Hülle den steigenden Druck erst zurückhält, um ihn dann beim Bersten auf einen Schlag freizusetzen. Die Druckwell ist mit Hülle also "härter", als bei freier Detonation.

Quote from: kawaii, 2013 March 22, 06:54:34 pm

Der Energiegehalt eines Sprengstoffs ist grundsätzlich NIE für die zerstörerische Wirkung verantwortlich,
sondern immer nur der Wechsel des Aggregatszustands von fest nach gasförmig.
Ein Kilo Petroleum hat einen Energiegehalt von ca. 50.000 kJ und ein kilo Nitroglycerin nur ca. 6.300kJ.

Wenn du das so sagst, dann ist das FALSCH.
Es ist nämlich die (plötzliche) Vergrößerung des Volumens, welche die Explosionswirkung beinhaltet.

Du bist ja auf dem richtigen Wege, Petroleum hat mehr Energie als Nitroglyzerin, aber Nitro reagiert schneller.
An der Luft verbrennt Petroleum ganz friedlich, im Brenn raum eines Autos (oder eines Düsentriebwerks) gehts schon schneller. Trotzdem sind diese Flammfronten vergleichsweise "langsam", wenistens an der Luft. Mit reinem Sauerstoff gehts auch da schon schneller.

Falsch ist, dass das nur mit Feststoffen geht. Benzin gemischt mit flüssigem Sauerstoff ist ein ziemlich übler Sprenggstoff, und Gase können eben auch explodieren, saonst würde es nicht ab und zu mal ein Haus zerlegen (Erdags-Luft), beide sind gasförmig. Der Unterschied ist - bei Gasgemischen ist eben die Volumenvergrößerung kleiner, wenn die Ausgansstoffe auch schon gasförmig sind. Und diese Volumenvergrößerung multiplizierst du ja mit dem Flaschendruck, wenn das Ausgangsgemisch unter Druck steht. 

Quote from: kawaii, 2013 March 22, 06:54:34 pm
Um beim TNT und dessen Volumenveränderung nach der Zündung zu bleiben,
kann man bei einem kilo etwa von 650cm³ ausgehen, die sich in ca. 900.000 cm³ Gas verwandeln.
Durch die Hitze von ca. 6.000°C expandiert das entstandene Gas weiter auf ca. 1.800.900.000cm³.

Aus 650cm³ Feststoff werden 1.800.900.000cm³ heisses Gas.

Ja. und die entstehen SEHR SCHNELL.

Quote from: kawaii, 2013 March 22, 06:54:34 pm
Bis jetzt konnte  mir noch niemand schlüssig darlegen,
woher eine ähnliche "explosive" Ausdehnung bei Knallgas kommen soll.

Aber vielleicht ist es ja der Merkel'sche 3.000°C heisse Wasserdampf?

Ja, was denn sonst. Bist du immer noch nicht in der Lage, Wasserdampf als Gas zu sehen ?

Was glaubst du deen, woher in einem Ottomotor die Volumenvergrößerung des Brennrauminhaltes nach der Zündung kommt?

Benzin ist Kohlenstoff und Wasserstoff, das eine verbrennt zu Kohlendioxid, das andere zu Wasser. Beide sind im Brennraum und im Auspuff noch gasförmig. Das wasser kondensiert  draussen ( bei kaltem Auspuff etwas früher), das CO2 nicht. Das (Gas)Gemisch aus Stickstoff, Wasserdampf und CO2 wird dur die Reaktionsenergie auf über 1000 Grad erhitzt, dabei vergrößert sich das Volumen. (bzw der Druck. weils im Brennraum eingesperrt ist). Un der Druck leiste jetzt Arbeit an die Kurbelwelle auf dem ganzen Weg, wenn der Kolben zurückfährt - DAHER Kommt die Energie an der Welle.

Quote from: plus, 2013 March 22, 09:48:13 pm
Warum hast du nicht mal im Physikbuch geblättert Merkel?
Dichte, spezifische Energie, Detonationsgeschwindigkeit und Explosionstemperatur sind die entscheidenden Eckpunkte.
Damit du deinen Bullshit den du hier (abschätzend per pi mal Daumen) niederschreibst mal selbst nachrechnen kannst, hier die Daten:

	TNT	Knallgas
Dichte:	1,65 g/cm³	8,99*10-5 g/cm³
Detonationsgeschwindigkeit:	6900 m/s	2800 m/s
Explosinstemperatur:	2820°C	3000°C
spezifische Energie:	821 kJ	1385 kJ

Eigentlich muss man da gar nicht mehr rechnen wenn man die Daten vor Augen hat oder?
Die Dichte sagt doch schon viel aus 

Ich schreibe das abschätzend wieder weil Leute wie du mit den echten Zahlen ja doch nicht die richtigen Schlussfolgerungen ziehen, sondern sie merken nichtmal, wenn ihre Werte falsch sind.


Ob sich die Energieabgabe aufs Gramm oder aufs Volumen bezieht, sei mal dahingestellt.

Der Ausgangspunkt war die Frage, ob es eine gute Idee ist, Knallgas unter Druck in Flaschen zu pressen.

Natürlich ist die Ladedichte wichtig, aber auch die Menge - das Volumen - des freigesetzten Gases. Und für die Ladedichte ist - beläufig - der Druck in eine Gasflasche ein multiplikativer Faktor, gell ? Mach mal eine schöne 100-Bar-Flasche, und schon ist der schöne Unterschied im spezifischen Gewicht dahin.....

Wenn ihr mit Knallgas herumspielt, kommt euch einfach zugute, dass die (Gewichts)Menge in euren Apparaturen und Schläuchen - gerade wegen des niedrigen Spezifische Gewichts -  ziemlich klein ist. Das sind dann vielleicht ein halbes Gramm. Ein Gramm TNT kannst du auch vor dir auf den Tisch legen und zünden. Da fliegen dir nämlich keine Brocken um die Ohren.

Und dann kommt ja auch noch der kleine Unterschied, dass TNT sich nur höchst unfreiwillig zum Detonieren entschliesst, währen Knallgas sich nicht lange bitten lässt, wenn man ihm zu nahe tritt.

Quote from: Merkel, 2013 March 25, 10:50:51 am
...
Hm... nach Lehrbuch ist das ausserhalb des zündfähigen Bereichs, und es wird keine (Ketten) Reaktion stattfinden. also keine Explosion. Allerdings wird daer Wasserstoff im Bereich genügend heisser Zündquellen trotzdem reagieren, aber eben nicht alles andere "anstecken".

Was für Lehrbücher hast du denn vorliegen Merkel?

Die Stoffmenge von 12,5% H₂ erfüllt mit 87,5% O₂ auf alle Fälle das stöchiometrische Verhältnis.
Und das Volumenverhältnis von Wasserstoff beträgt damit auch über 14%. Somit ist das Gasgemisch nicht nur entzündlich, sondern Explosiv.
Die radikale können durch die anderen Bestandteile der Luft unwirksam werden, nicht aber in reinem Sauerstoff. Womit du die 18%-Regel getrost in den Skat drücken kannst

gelöscht.

Quote from: Merkel, 2013 March 25, 11:47:39 am
Ich schreibe das abschätzend wieder weil Leute wie du mit den echten Zahlen ja doch nicht die richtigen Schlussfolgerungen ziehen, sondern sie merken nichtmal, wenn ihre Werte falsch sind.

Ob sich die Energieabgabe aufs Gramm oder aufs Volumen bezieht, sei mal dahingestellt.

Der Ausgangspunkt war die Frage, ob es eine gute Idee ist, Knallgas unter Druck in Flaschen zu pressen.

Natürlich ist die Ladedichte wichtig, aber auch die Menge - das Volumen - des freigesetzten Gases. Und für die Ladedichte ist - beläufig - der Druck in eine Gasflasche ein multiplikativer Faktor, gell ? Mach mal eine schöne 100-Bar-Flasche, und schon ist der schöne Unterschied im spezifischen Gewicht dahin.....

Wenn ihr mit Knallgas herumspielt, kommt euch einfach zugute, dass die (Gewichts)Menge in euren Apparaturen und Schläuchen - gerade wegen des niedrigen Spezifische Gewichts -  ziemlich klein ist. Das sind dann vielleicht ein halbes Gramm. Ein Gramm TNT kannst du auch vor dir auf den Tisch legen und zünden. Da fliegen dir nämlich keine Brocken um die Ohren.

Und dann kommt ja auch noch der kleine Unterschied, dass TNT sich nur höchst unfreiwillig zum Detonieren entschliesst, währen Knallgas sich nicht lange bitten lässt, wenn man ihm zu nahe tritt.

Merkel, hast du deine eigene Behauptung schon wieder vergessen?
Hier kannst du sie nochmals nachlesen:

Quote from: Merkel, 2013 March 21, 08:45:52 am
Der Vorteil der Colaflasche ist ganz klar der, dass bei einer Explosion nur die geringe Masse des Plastik herumgewirbelt wird, ansonsten ists nur die Druckwelle, die dir wahscheinlich die Mauern deines Zimmers nach draussen auf die Strasse drückt. Das kannst du, mit geringer Wahscheinlichkeit, sogar überleben. Bei allen anderen wirste halt von Glas-, Plastik- oder Metallbrocken durchsiebt.

Statt nur deine intuitiven Gedanken hier niederzuschreiben solltest du vielleicht vorher einmal den Taschenrechner bemühen

Quote from: plus, 2013 March 25, 11:48:54 am
Was für Lehrbücher hast du denn vorliegen Merkel?

Die Stoffmenge von 12,5% H₂ erfüllt mit 87,5% O₂ auf alle Fälle das stöchiometrische Verhältnis.
Und das Volumenverhältnis von Wasserstoff beträgt damit auch über 14%. Somit ist das Gasgemisch nicht nur entzündlich, sondern Explosiv.
Die radikale können durch die anderen Bestandteile der Luft unwirksam werden, nicht aber in reinem Sauerstoff. Womit du die 18%-Regel getrost in den Skat drücken kannst

Jaja, die Interpretation von Zahlen.

Reden wir hier von Gewichts - oder Volumenverhältnis? Das ist nämlich ein klitzekleiner Unterschied.....

Update: aber mit der Zündbarkeit hast du wohl recht, das habe ich übersehen. Ich habs im vorherigen Beitrag dazu gesetzt.
Update 2: 12,5 % H zu 87,5 % O ist stöchiometrisch? Oh Oh.... Volumen oder Gewicht ?

Quote from: Merkel, 2013 March 25, 12:03:32 pm
Jaja, die Interpretation von Zahlen.

Reden wir hier von Gewichts - oder Volumenverhältnis? Das ist nämlich ein klitzekleiner Unterschied.....

Bei Gasen redet man eigentlich immer vom Volumenverhältnis Merkel

Quote from: Merkel, 2013 March 25, 11:57:23 am
HeHe, ich schätze, dass das spezifische Gewicht von Knallgas etw 4 ?a 350 g/Nm3 ist, dass sind 300 Gramm knapp 1 Nm3. wie kommst du auf  4?

Wie kommst du denn auf 1Nm³?
Geraten, Intuition - oder einfach nur Probleme im Umgang mit Zahlen und Taschenrechner?

Quote from: Merkel, 2013 March 25, 11:57:23 am
Wasserstoff diffundiert durch die kleinsten Undichtigkeiten. Und die Bomben werden (pro Wirkung) größer und unhandlicher.  Und gefährlicher für den Werfer. (was auch mal keine schlechte Idee wäre...)

Da muss nichts undicht sein Merkel, Wasserstoff diffundiert auch so, allerdings ist die Diffusiongeschwindigkeit von rein akademischen Interesse.
Die Menge welche durch Diffusion verloren geht kann man auch berechnen, solltest du vielleicht mal machen. Ist allemal besser als Unfug zu verbreiten

Quote from: plus, 2013 March 25, 12:17:33 pm
Bei Gasen redet man eigentlich immer vom Volumenverhältnis Merkel

Na, das hängt davon ab... die Energieabgabe ist bestimmt nicht pro Volumen gemeint......

Quote from: plus, 2013 March 25, 12:17:33 pm
Wie kommst du denn auf 1Nm³?

Wir könnten mal ausrechnen, wie das spezifische Gewicht von Knallgas wirklich ist....

Quote from: plus, 2013 March 25, 12:17:33 pm

Geraten, Intuition - oder einfach nur Probleme im Umgang mit Zahlen und Taschenrechner?

;-)
Ich übe noch an den Zahlen.... ich kann erst die Buchstaben.
Im Ernst, Ich habs nur überschlägig gemacht.

Quote from: plus, 2013 March 25, 12:17:33 pm
Da muss nichts undicht sein Merkel, Wasserstoff diffundiert auch so, ....

Boa eye, richtig gut.

Quote from: plus, 2013 March 25, 12:17:33 pm

.... allerdings ist die Diffusiongeschwindigkeit von rein akademischen Interesse.

Das hängt von Temperatur und Stoff ab.

Quote from: plus, 2013 March 25, 12:17:33 pm
Die Menge welche durch Diffusion verloren geht kann man auch berechnen, solltest du vielleicht mal machen. Ist allemal besser als Unfug zu verbreiten

Und den gefährlichen Umgang lässt du weg. Und das größere Volumen.
Cherry-Picking.

Lass mal gut sein.

Wenn du meinst, das das Flaschenbefüllen kein Problem ist, kannst du dich ja mal diesbezüglich äußern.

( PS - allerdings ...  wenn man den Druck hoch genug macht, ist soviel Wasserstoff drin, dass die Bombe sogar von selbst schwebt, oder ? ;-))