AW: [HBF] CO2 umfüllen (Physik pur)

Don Okt 16 08:55:44 CEST 2003

Hallo alle miteinander!

Was Georg da beschreibt ist sicher richtig. Hinunterrinnen (flüssig) wird das CO2 nicht, aber wenn die kleine Flasche vorher gekühlt wird hat das sicher einen Sinn. In diesem Fall kann sich das CO2 durch den Druck der großen Flasche in der kleinen wieder verflüssigen. Der Druck bei dem ein Gas flüssig wird hängt ja von der Temperatur ab. Oder umgekehrt: Die Siedetemperatur (Übergang flüssig - gasförmig) hängt vom Druck ab. Das wird mir sicher keiner abstreiten, weil wir alle wissen, dass Wasser am Mount Everest bei weniger als 100Grad kocht, weil dort der Druck (Luftdruck=Gegendruck) kleiner ist. Also wird das CO2 am Ventil der großen Flasche verdampfen und in der kalten kleinen Flasche wieder kondensieren. Beim Kondensieren wird Wärme abgegeben und die kleine Flasche erwärmt sich.

Und noch was: Bitte beim Umgang mit flüssigen Gasen immer besonders aufpassen! CO2 ist zwar weder giftig noch brennbar. Aber wenn die kleine Flasche randvoll angefüllt wird (was wahrscheinlich eh nicht gelingt), dann kann es zu einer Explosion kommen, bei der sogar Metallsplitter fliegen! Das ist ja der "Trick" jeder Bombe: Ein Sprengstoff wird in einem stabilen Mantel gezündet, damit sich unter dem Mantel ein möglichst hoher Gegendruck aufbauen kann. Der Mantel wird genau so konstruiert, dass er knapp vor dem maximalen Druck den der Sprengstoff erzeugen kann, an allen Ecken und Enden aufreißt und die Energie auf einen Schlag freigibt. Die vermeintliche Sicherheit durch die mit viel Sicherheitszuschlag dimensionierte Gasflasche, kann sich also zur großen Gefahr umwandeln. Denn je stärker die Flasche, desto höher der Berstdruck und umso schlimmer ist die Explosion! Ich spreche hier von bis zu 2000bar. Soviel wird die Flasche aushalten, aber wenn sie dann platzt, dann will ich nicht in der Nähe sein. (Ich weiß dass der Prüfdruck nicht bei 2000bar liegt, aber so viel hält sie aus. Ein Wasserleitungsrohr, welches für 10bar gebaut wird platzt auch erst bei ca. 160 bis 200bar.) Und noch etwas, das für das Verständnis wichtig ist: Gasdruck ist deshalb so gefährlich, weil er nicht sofort nach dem Platzen der Flasche abnimmt. Es ist ja wie eine schwache Feder die aber ganz extrem lang ist und bis zum Letzten gespannt wird. Bei Flüssigkeiten ist der Unterschied, dass der Druck sofort nach dem Platzen weg ist, weil Wasser einer extrem starken Feder entspricht, die schon bei geringem Anspannen einen hohen Gegendruck erzeugt. Wenn aber ein paar Tropfen entweichen können, dann ist der Druck weg.

Für den Umgang mit technischen Gasen sind im Gewerbe gewissen Schulungen und Überwachungen gesetzlich vorgeschrieben, weil es einfach gefährlich ist.
Das war mir ein Anliegen, weil man eine Gefahr nur erkennen kann, wenn man sie auch versteht.

Also bitte aufpassen!!!!!!

Lg, Georg Giglinger

-----Ursprüngliche Nachricht-----
Von: Georg Sickinger [mailto:sickinger at web.de] 
Gesendet: Mittwoch, 15. Oktober 2003 17:28
An: Hausbrauerforum
Betreff: Re: [HBF] CO2 umfüllen (Physik pur)

Hallo Alex :o),

>> Da man aber auf diese Art die Flasche randvoll machen kann

>Das halte ich für ausgeschlossen, die kleine Flasche hat ja nach
>vollständigem Entleeren mindestens Atmosphärendruck (gut, nach dem
>"Einfrieren" etwas weniger) und auch im Umfüllstück herrscht kein
>Vakuum. Daß man in eine 0,5-kg-Flasche so wirklich ein halbes Kilo CO2
>reinbekommt, glaube ich nicht, auch wenn es mir gut gefallen würde, da
>ich da potentieller Kunde bin.

Also das mit dem Umfüllen stellt sich (genau betrachtet) nicht so einfach dar, wie man meinen könnte:
Am Anfang wird nur gasförmiges CO2 in die kleine Flasche gedrückt. Dadurch entsteht am Ventil ein Druckabfall, was dazu führt, dass alles (keine Flasche samt Inhalt) abkühlt. Durch das Abkühlen wiederum sinkt der Gasdruck (kaltes Wasser verdampft auch nicht so schnell wie heißes) und das Gas wird flüssig (der Druck der sich einstellt ist ja der, des warmen CO2 in der großen Flasche). Mit der Zeit wird aber die Druckdifferenz kleiner und damit auch die Temperaturdifferenz, was nicht mehr soviel Gas nachströhmen läßt etc (das geht im Kreis). Am Schluss hat man mindestens die Gasmenge, die vorher drin war wieder da, nur ist sie komprimierter, weil sich der Druck von 1atm auf gut 25atm oder mehr erhöht hat. 
Friert man jetzt die kleine Flasche ein, so gibt man ihr einen "Temperaturvorsprung" von gut 30°C, weswegen sie sich leichter füllen läßt. Damit hat das Einfrieren viel mehr einen Einfluss auf den entscheidenden Gasdruck als auf die Ausdehnung. 
Ist ja eigentlich nicht mehr als eine Lindemaschiene, die allerdings nur einen Zyklus ausführt. 

Vielleicht kann ja mal jemand den Versuch machen; nachwiegen würde ich aber auf jeden Fall, kostet ja nichts. 

Tut mir leid, dass das jetzt so theoretisch geworden ist, aber anders kann man es nicht erklären!
CU
Georg

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