Allgemeine Chemie
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Alt 11.06.2008, 22:21   #1   Druckbare Version zeigen
Chemibio Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 170
Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Hallo,

ich habe mal eine simpel erscheinende Frage:

Wenn man ein Stück Zeitungspapier anzündet und in einen geschlossenen Behälter wirft (also nachher geschlossen), so entsteht ein Unterdruck. Man sagt, daß dieser durch Verbrauch von O2 ensteht, ergo am Ende ist weniger Gas drin, weshalb der Druck dann geringer wird. Jetzt stelle ich aber mal die Gleichung auf, Papier besteht ja hauptsächlich aus Cellulose, ergo aus "Glucose-Einheiten":

C6H12O6 + 6 O2 ===> 6 CO2 + 6 H2O (g)

Und stelle fest, daß am Ende nicht weniger, sondern mehr Gase vorhanden sind. Okay, wenn man annimmt, daß der Wasserdampf sofort am Glas der Flasche kondensiert haben wir am Ende trotzdem noch genauso viel Gasteilchen herausbekommen, wie auch schon vorher vorhanden waren, nur daß es sich jetzt um CO2 handelt. Ergo dürfte sich am Druck gar nichts ändern.
Was berücksichtige ich nicht bzw. wo liegt mein Denkfehler?

MfG
Chemibio
Chemibio ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 10:24   #2   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
Beiträge: 11.540
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Ich kenne das als Versuch, wo man Zeitungspapier zusammengeknüllt in ein Glas gibt, anzündet und umgedreht in eine Schale mit Wasser stellt. Der Unterdruck bewirkt dann, dass das Wasser im Glas hochsteigt.

Erstmal sind Deine Überlegungen bzw. die Gleichung dazu in Ordnung. Ich würde Dir ebenfalls zustimmen, dass das gebildete Wasser relativ schnell kondensieren wird. Der Punkt, den Du aber nicht bedenkst ist, dass CO2 in Wasser löslich ist. Dadurch "verschwindet" das CO2 aus Deiner Betrachtung und Du hast weniger gasförmige Teilchen als vorher.

Das funktioniert vermutlich auch nur so gut, weil man bei o.g. Versuchsdurchführung eine verhältnismäßig große Menge an Wasser hat und das darin CO2 leicht aufgenommen wird.

Gruß,
Zarathustra
__________________
Ich habe zwar auch keine Lösung, aber ich bewundere das Problem!
zarathustra ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 10:55   #3   Druckbare Version zeigen
Zeitentaumel Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.315
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Wird der Unterdruck nicht eher durch die Volumenabnahme der aufgeheizten und ausgedehnten Luft beim Abkühlen erzeugt?

Geändert von Zeitentaumel (13.06.2008 um 11:01 Uhr)
Zeitentaumel ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 11:00   #4   Druckbare Version zeigen
Jingles Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.872
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Zitat:
Wird der Unterdruck nicht eher durch die Volumenabnahme der aufgeheizten und ausgedehnten Luft erzeugt?
Zumindest so wurde es mir im Unterricht beigebracht.


Gruß
Oliver
__________________
Tá fuisce níos measa ná beoir.
Jingles ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 18:36   #5   Druckbare Version zeigen
Paleiko Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.210
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Wäre jetzt auch meine Antwort gewesen...
Paleiko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.06.2008, 18:46   #6   Druckbare Version zeigen
Chemibio Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 170
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Zitat:
Ich kenne das als Versuch, wo man Zeitungspapier zusammengeknüllt in ein Glas gibt, anzündet und umgedreht in eine Schale mit Wasser stellt. Der Unterdruck bewirkt dann, dass das Wasser im Glas hochsteigt.
Ja, da mag das stimmen. Ich habe aber eine Flasche bzw. Karaffe ohne Wasser drin. Und setze ein hartgekochtes Ei auf die Öffnung, welches dann durch den Unterdruck in die Flasche gezogen wird. Insofern könnte sich das CO2 höchstens ganz wenig im entstehenden kondensierten H2O lösen. Würde vermutlich aber nicht ausreichen. Wahrscheinlich kommt der Effekt dadurch zustande, daß sich die Luft schon beim Reinschmeißen des brennenden Stück Zeitung erwärmt (quasi sofort, solange das Ei oben noch nicht drauf ist) und danach eben wieder abkühlt. Der beobachtete Unterdruck wäre allein mit obiger Erklärung zu stark.

Was meint ihr?

Gruß,
Chemibio
Chemibio ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.06.2008, 07:33   #7   Druckbare Version zeigen
Tiefflieger Männlich
Moderator
Beiträge: 5.446
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Bei der Versuchsanordnung mit dem Ei auf der Flasche wird die erwärmte Luft aus der Flasche gedrängt (Volumenvergrößerung durch Erhöhung der Temperatur). Hierbei dient das Ei als Auslassventil. Kommt die Verbrennung zum erliegen, so kann sich die Luft in der Flasche wieder abkühlen und somit ihr Volumen verringern, was zu einem Unterdruck gegenüber der Umgebung führt => das Ei wird in die Flasche gezogen.
__________________
Vernünftig ist, dass die politischen Spitzen, wenn sie miteinander sprechen, darüber sprechen, wie mit der Sache umzugehen ist, wie ernst Vorwürfe zu nehmen sind und wie man damit umgeht, Vorwürfe zu besprechen, zu klären, zu verifizieren oder aus der Welt zu schaffen. (2013 Regierungssprecher Seibert)
Tiefflieger ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.06.2008, 20:27   #8   Druckbare Version zeigen
DarkVirus Männlich
Mitglied
Beiträge: 49
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Eigentlich kann das ja mit wärme nichts zu tuen haben weil beide Stoffe bei gleicher Temperatur gleiche Volumen haben.
DarkVirus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.06.2008, 23:31   #9   Druckbare Version zeigen
kaktustk Männlich
Mitglied
Beiträge: 750
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Zitat:
Zitat von DarkVirus Beitrag anzeigen
Eigentlich kann das ja mit wärme nichts zu tuen haben weil beide Stoffe bei gleicher Temperatur gleiche Volumen haben.
Ich vermute du bringst hier was durcheinander. Das Papier verbrennt mit deutlich höherer Temperatur als RT.
kaktustk ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.06.2008, 19:02   #10   Druckbare Version zeigen
DarkVirus Männlich
Mitglied
Beiträge: 49
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Zitat:
Zitat von kaktustk Beitrag anzeigen
Ich vermute du bringst hier was durcheinander. Das Papier verbrennt mit deutlich höherer Temperatur als RT.
Nein denn ich bin davon ausgegangen das er das so meint das wenn es wida abgekühlt ist das sich dann ein Vakuum bildet denn wenn es noch heiß ist ist das vollkommen asugeschlossen
DarkVirus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.06.2008, 00:36   #11   Druckbare Version zeigen
Paleiko Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.210
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Zitat:
Zitat von DarkVirus Beitrag anzeigen
Nein denn ich bin davon ausgegangen das er das so meint das wenn es wida abgekühlt ist das sich dann ein Vakuum bildet denn wenn es noch heiß ist ist das vollkommen asugeschlossen
Gemeint ist die während der Verbrennung freigsetzte Wärme, die von der umgebenden Luft aufgenommen wird (-> Luft in der Flasche wird heiß und dehnt sich aus, dabei strömt ein Teil der Luft aus der Flasche). Beim Abkühlen zieht sie sich wieder zusammen und erzeugt - sofern keine Luft von außen nachströmen kann - einen Unterdruck.
Paleiko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.06.2008, 07:26   #12   Druckbare Version zeigen
Tiefflieger Männlich
Moderator
Beiträge: 5.446
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Das Experiment ist z.B. da http://www.focus.de/schule/lernen/lernatlas/naturwissenschaft/experimente-rund-ums-ei-das-ei-in-der-flasche_vid_4759.html zu sehen.
Es beruht auf der Temperaturabhängigkeit des Volumens von Gasen.
__________________
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Tiefflieger ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 18.06.2008, 19:42   #13   Druckbare Version zeigen
DarkVirus Männlich
Mitglied
Beiträge: 49
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Zitat:
Zitat von Paleiko Beitrag anzeigen
Gemeint ist die während der Verbrennung freigsetzte Wärme, die von der umgebenden Luft aufgenommen wird (-> Luft in der Flasche wird heiß und dehnt sich aus, dabei strömt ein Teil der Luft aus der Flasche). Beim Abkühlen zieht sie sich wieder zusammen und erzeugt - sofern keine Luft von außen nachströmen kann - einen Unterdruck.
Wir reden hier aber von einem geschlossenen Behälter
DarkVirus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.06.2008, 19:44   #14   Druckbare Version zeigen
DarkVirus Männlich
Mitglied
Beiträge: 49
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Zitat:
Zitat von Tiefflieger Beitrag anzeigen
Das Experiment ist z.B. da http://www.focus.de/schule/lernen/lernatlas/naturwissenschaft/experimente-rund-ums-ei-das-ei-in-der-flasche_vid_4759.html zu sehen.
Es beruht auf der Temperaturabhängigkeit des Volumens von Gasen.
Und es geht hier ja auch nicht um Eier
DarkVirus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.06.2008, 23:27   #15   Druckbare Version zeigen
Chemibio Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 170
AW: Verbrennung von Papier... warum Volumenänderung?

Doch, hier geht's auch um Eier, die den Effekt (Unterdruck) eben sichtbar machen.
Um den Effekt genau zu durchschauen, bräuchten wir ein geschlossenes Gefäß, in dem wir durch einen von außen bedienbaren Zündmechanismus das Stück Zeitung in Brand setzen.
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