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Heiner Veelken (31.03.2017, 14:12)
Angenommen, ich pumpe siedendes Wasser nach oben durch ein senkrechtes
Rohr. Da der statische Druck abnimmt, wird das Wasser teilweise
verdampfen. Oben "kehrt" das Rohr mit einem 180°-Krümmer wieder nach
unten auf die gleiche Höhe.
Das Rohr sei dick genug und 100%ig-gegen Wärmeverluste isoliert.

Frage: Kann der Zustand des Wassers (Druck, Temperatur, etc.) im Rohr am
Ende genauso sein wie am Anfang?
Christoph Müller (31.03.2017, 14:48)
Am 31.03.2017 um 14:12 schrieb Heiner Veelken:

> Angenommen, ich pumpe siedendes Wasser nach oben durch ein senkrechtes
> Rohr. Da der statische Druck abnimmt, wird das Wasser teilweise
> verdampfen. Oben "kehrt" das Rohr mit einem 180°-Krümmer wieder nach
> unten auf die gleiche Höhe.
> Das Rohr sei dick genug und 100%ig-gegen Wärmeverluste isoliert.
> Frage: Kann der Zustand des Wassers (Druck, Temperatur, etc.) im Rohr am
> Ende genauso sein wie am Anfang?


Wüsste nicht, was dagegen sprechen würde.
Christoph Müller (31.03.2017, 14:57)
Am 31.03.2017 um 14:48 schrieb Christoph Müller:
> Am 31.03.2017 um 14:12 schrieb Heiner Veelken:


> Wüsste nicht, was dagegen sprechen würde.


Was allerdings schon passieren kann, ist, dass im Wasser gelöste Gase
ausgasen und dann ziemlich lang brauchen, bis sie wieder in Lösung
gehen. Der Faktor Zeit spielt also noch eine wichtige Rolle.
Heiner Veelken (31.03.2017, 15:08)
Christoph Müller <chrnewsgroup> wrote:

> Am 31.03.2017 um 14:12 schrieb Heiner Veelken:
> Wüsste nicht, was dagegen sprechen würde.


Mein gedanktliches Problem: Angenomme, das Wasser ist unten siedend bei
2 bara und 120°C. Jetzt geht es x meter rauf bis der Druck nur noch 1
bara ist. Dort ist es dann 100°C heiß und eine gewisse Menge Wasser ist
ausgedampft. Mir fehlt jetzt die Vorstellungskraft, wie das aufgrund der
Schwerkraft wieder reines Wasser und 120°C wird :-)
Desweiteren wird doch durch das Ausgasen Flüssigkeit beschleunigt und
beim "Wiedereinkondensieren" wieder abgebremst.
In meiner Vorstellung kann das kein reversibler Vorgang sein, obschon
mir gerade ein greifbares physikalisches Argument fehlt :-)
Axel Berger (31.03.2017, 15:56)
Heiner Veelken wrote:
> Mir fehlt jetzt die Vorstellungskraft, wie das aufgrund der
> Schwerkraft wieder reines Wasser und 120°C wird :-)


Gar nicht. Dein Experiment ist unterbestimmt. Wo endet der absteigende
Ast des Rohres? Im Freien, dann tritt einfach Dampf aus oder Nebel.
Sitzt dagegen der absteigende Arm in demselben auf 2 bar gehaltenen
Gefäß wie der aufsteigende, dann schießt dort (leer angenommen) zuerst
Flüssigkeit gegen den geringen Druck nach oben. Wenn Du jetzt das
Gleichgewichts störst, indem Du mit wenig Arbeit im aufsteigenden Ast
langsam nach oben pumpst, dann wird es in der Tat nahezu symmetrisch.
Heiner Veelken (31.03.2017, 16:07)
Axel Berger <Spam> wrote:

> Heiner Veelken wrote:
> Gar nicht. Dein Experiment ist unterbestimmt. Wo endet der absteigende
> Ast des Rohres? Im Freien, dann tritt einfach Dampf aus oder Nebel.
> Sitzt dagegen der absteigende Arm in demselben auf 2 bar gehaltenen
> Gefäß wie der aufsteigende, dann schießt dort (leer angenommen) zuerst
> Flüssigkeit gegen den geringen Druck nach oben. Wenn Du jetzt das
> Gleichgewichts störst, indem Du mit wenig Arbeit im aufsteigenden Ast
> langsam nach oben pumpst, dann wird es in der Tat nahezu symmetrisch.


Denke Dir den Aufbau so. Es gibt zwei fast identische Versuchsstände:

Versuchsstand 1) Es strömt siedendes Wasser in einer bspw. 10m langen
horizontalen Rohrleitung bei 2 bar und demnach ca. 120°C.
Versuchsstand 2) Es strömt siedendes Wasser in einer bspw. 9m langen
horizontalen Rohrleitung bei 2 bar und demnach ca. 120°C. Rohrleitung
geht kurz vor Ende 10-100m nach oben und wieder nach unten auf gleiche
Höhe und dann weiter horizontal, bis die 10 m aus 1) erreicht sind.

Können beide Zustände dort thermodynamisch identisch sein, wenn man
Wärmeverluste nach aussen verneint und die Leitung "dick genug ist".
Axel Berger (31.03.2017, 17:36)
Heiner Veelken wrote:
> Können beide Zustände dort thermodynamisch identisch sein,


Vermutlich nicht, denn

> 1) Es strömt siedendes Wasser


Wenn es strömt, sind die Zustände an den beiden Rohrenden deutlich
ungleich, sonst stünde es still.

> geht kurz vor Ende 10-100m nach oben und wieder nach unten auf gleiche
> Höhe und dann weiter horizontal, bis die 10 m aus 1) erreicht sind.


Vom Scheitel des Bogens aus gesehen sind folglich auch die beiden
absteigenden Äste sehr verschieden. Demnach wird der jeweilige Zustand
des Wassers auch nicht gleich sein.
Heiner Veelken (31.03.2017, 18:40)
Axel Berger <Spam> wrote:

> Heiner Veelken wrote:
> > Können beide Zustände dort thermodynamisch identisch sein,

> Vermutlich nicht, denn
> > 1) Es strömt siedendes Wasser

> Wenn es strömt, sind die Zustände an den beiden Rohrenden deutlich
> ungleich, sonst stünde es still.


> > geht kurz vor Ende 10-100m nach oben und wieder nach unten auf gleiche
> > Höhe und dann weiter horizontal, bis die 10 m aus 1) erreicht sind.

> Vom Scheitel des Bogens aus gesehen sind folglich auch die beiden
> absteigenden Äste sehr verschieden. Demnach wird der jeweilige Zustand
> des Wassers auch nicht gleich sein.


Okay, dann frage ich anders: Kann vor dem nach oben gleiche Temperatur,
gleicher Druck, gleiche Zusammensetzung sein, wie nach dem "nach oben".

Oder noch anders: Kann es sein, dass ich nach dem "nach oben" auch
wieder nur Wasser habe und keinen Dampf mehr?

Btw: Du hast einen Dipl.-Ing. in der Signatur stehen. Was ist das für
einer?
Axel Berger (31.03.2017, 18:59)
Heiner Veelken wrote:
> gleiche Zusammensetzung sein, wie nach dem "nach oben".


Wenn nichts destilliert ja.

> dass ich nach dem "nach oben" auch
> wieder nur Wasser habe und keinen Dampf mehr?


Siehe drei Schritte zurück. Bedingung ist, daß alles langsam genug
abläuft, damit Reaktionsgeschwindigkeiten dagegen unendlich hoch sind.

> Was ist das für einer?


Reaktortechnik. 25 Jahre alt, nicht im Fach gearbeitet.
Bodo Mysliwietz (31.03.2017, 19:14)
Am 31.03.2017 um 14:12 schrieb Heiner Veelken:
> Frage: Kann der Zustand des Wassers (Druck, Temperatur, etc.) im Rohr am
> Ende genauso sein wie am Anfang?


Schematisch so?

Heiner Veelken (31.03.2017, 21:01)
Bodo Mysliwietz <druidefix_yz010> wrote:

> Am 31.03.2017 um 14:12 schrieb Heiner Veelken:
> > Frage: Kann der Zustand des Wassers (Druck, Temperatur, etc.) im Rohr am
> > Ende genauso sein wie am Anfang?

> Schematisch so?
>


Nein. Sondern das Wasser soll einfach nur einmal rauf und wieder runter.
D geht nicht auf die Saugseite der Pumpe sondern woanders hin. Denk' Dir
einfach den blauen horizontalen Teil nach rechts hin weg. Wohin wäre mir
auch völlig egal. Auch sollte die thermodynamischen Grössen in A und D
identisch sein, was halt meine Frage war: Kann es sein, dass in D auch
120°C und 2 bara und nur Wasser herrschen? Alles gut isoliert und
Leitungen gross genug (dass DruckVERLUSTE vernachlässigbar sind).
Noch anders gefragt: Ist es möglich, dass das Abflashen im linken Strang
KOMPLETT wieder rekompensiert wird, sodass der gleiche Zustand, wie am
Eintritt herrscht?

Wenn das alles unterkühltes Wasser wäre, könnte ich akzeptieren, wenn
man sagt, dass am Eintritt 3bara 100°C nur Wasser sind und am Austritt
ebenfalls.
Axel Berger (31.03.2017, 21:16)
> Schematisch so?
>


Nein. Da rechts kondensiert steigt die Temperatur auch wieder.
Axel Berger (31.03.2017, 21:22)
Heiner Veelken wrote:
> D geht nicht auf die Saugseite der Pumpe sondern woanders hin.


Das versuche ich Dir doch schon die ganze Zeit zu erklären. So wie von
Bodo gemalt funktioniert es im Gleichgewicht und mit infinitesimal
kleiner Pumpleistung. Das ist der Anfang. Wenn Du die Pumpe wegnimmst
und die beiden Rohrenden woanders anschließt, ändert sich genau gar
nichts dann und nur dann, wenn an diesen Rohrenden weiter exakt
dieselben Bedingungen eingeprägt werden wie vorher von Zu- und Auslauf
der (stillstehenden) Pumpe.
Heiner Veelken (31.03.2017, 21:38)
Axel Berger <Spam> wrote:

> > Schematisch so?
> >

> Nein. Da rechts kondensiert steigt die Temperatur auch wieder.


Das ist ziemlich genau meine Frage:-) Da bin ich mir halt nicht sicher,
dass das passiert.
Bodo Mysliwietz (01.04.2017, 12:43)
Am 31.03.2017 um 21:16 schrieb Axel Berger:
>> Schematisch so?
>>

> Nein. Da rechts kondensiert steigt die Temperatur auch wieder.


Nein. Der TP bei 1 bara liegt halt bei 99,61 °C.

Der Haken ist das Heiner mit der Aussage des Eingangsposts "Das Rohr sei
dick genug und 100%ig-gegen Wärmeverluste isoliert." eigentlich ein
adiabatisches System beschreibt. D.h. das sich irgendwann im gesamten
System die Temp. von A einstellen müsste, demzufolge würde mit der Zeit
die Wassersäule AB abnehmen. Heiner baut aber keine adiabatischen
Systeme sondern Industrieanlagen wo Wärmeströme auf externe Teile (also
nichtadiabatisch) dazugehören.

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