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Wieder mal Physik

Marcel39 / 37 Antworten / Flachansicht Nickles

Hi!

Kann tief unter Wassernoch Luft aus einem Autoreifen entweichen?
Angenommen es sind 2 Bar (runde Zahl) drin.
Dann drückt die Luft bis (grob) 20 Meter Tiefe aus dem Ventil, wenn es geöffnet wird.

Und darunter?
Das Wasser drückt auf den Reifen und erhöht dadurch natürlich den Druck im Reifen, drückt aber gleichzeitig auch ins Ventil.
Dann ist doch eigentlich unter 20 Meter Tiefe kein Druckunterschied mehr vorhanden und folglich strömt weder Wasser ein noch Luft aus, oder?


Hintergrund (Achtung Spoiler!):
Eine Szene gegen Ende des Films Tansporter 3, in der der Held
Luft aus den Reifen seines sinkenden Autos entnimmt, um nicht zu ertrinken.
Dies macht er nicht tief unter Wasser, aber es hat mich aber zum Grübeln gebracht.


Gruss
Marcel

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Logisch! neanderix
Physik Infos-Lanzarote
neue Reifen frage Crazy Eye
gerhard38 Owa „Hi Crazy Eye Sicher funktioniert das. Wenn der Reifen kein grösseres Loch...“
Optionen
Brennbares Gas oder Spray einsprühen und zünden, Ende der Reparatur. Es entsteht eine sehr schnelle Verbrennung (keine Explosion), eher eine sog. "Verpuffung". dadurch entsteht kurzfristig eine gewaltige Druckerhöhung. (nicht durch die Wärme)..

Soso ...
Mal kurz gerechnet: Angenommen, der sprüht Äthanol (Äthylalkohol, Brennspiritus, Weingeist) in den Reifen, das mit der Luft im Reifen verbrennt, dann lautet die Reaktionsgleichung:
C2H5OH + 3 O2 --> 2 CO2 + 2 H2O (- Wärme)
Nachdem Äthanol und Wasser Flüssigkeiten sind, kann man sie gegenüber den Volumina der beteiligten Gase vernachlässigen. Es verschwinden somit auf der linken Seite 3 Volumsteile Gas (Sauerstoffmoleküle), dafür bilden sich bei den Reaktanten 2 Volumsteile Gas (Kohlendioxyd). (Nach der idealen Gasgleichung PV =nRT ist das Volumen eines Gases unabhängig davon, um welches Gas es sich handelt).
Damit nimmt das Volumen im Reifen aber ab!!

Probieren wir es noch mit Methan (gasförmig) statt des Äthanol:
CH4 + 2 O2 --> CO2 + 2 H2O (-Wärme).
Links haben wir daher 3 Volumsteile Gas, rechts nur noch 1 Volumsteil Gas. Diesmal sinkt der Druck im Reifen sogar noch stärker ab als vorher.

Die Sache sieht ganz anders aus, wenn man den Wärmeeffekt berücksichtigt. Nimmt man die erste Formel, so entsteht zwar Wasser, aber im ersten Moment ist dieses gasförmig, da es durch die Verpuffung ziemlich warm wird. Damit verändert sich die Volumsbilanz: Aus vorher 3 Volumsteilen werden nachher 4 Volumsteile, außerdem dehnen sich wegen der Wärmeentwicklung die anderen Gase im Reifen aus, und das könnte für einen schnellen Effekt reichen ....

ABER: das geht genau so lange gut, als die Reaktionsprodukte noch ausreichend warm sind. Kühlt sich das Reaktionsgemisch ab, dann kondensiert das gasförmige H2O zu flüssigem Wasser und wir haben wieder eine negative Volumenbilanz, d. h., der Reifen wird sich wahrscheinlich wieder von der Felge lösen, da der Innendruck kleiner wird als der äußere Luftdruck und dieser die Reifenwand nach innen drücken wird.

Gruß, Gerhard
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