Das lernst du heute
- Wasserstoff und Sauerstoff im Verhältnis
- Mischer einstellen
- Verhältnis prüfen
Für Raketen, Generatoren und Öfen braucht es eine brennbare Mischung im richtigen Verhältnis. Zu viel Sauerstoff, und er verbrennt ungenutzt mit; zu wenig, und Wasserstoff bleibt übrig. Laut den Verbrennungsdaten des Spiels reagieren 2 mol Wasserstoff mit 1 mol Sauerstoff zu 3 mol Wasserdampf.
Der Gasmischer
Der Gasmischer (StructureGasMixer) hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Setting ist der Prozentsatz, der aus Eingang 1 kommt, der Rest aus Eingang 2. Bei Setting 66,67 kommen also zwei Drittel aus Eingang 1.
Genauer: Der Mischer teilt nach Druckanteilen auf. Wie viele Mol das sind, hängt aber von der Temperatur ab – kaltes Gas ist bei gleichem Druck dichter (p · V = n · R · T). Haben beide Eingänge dieselbe Temperatur, ist das Prozentverhältnis auch das Molverhältnis. Wie viel Druck in den Eingangsleitungen steht, spielt dagegen keine Rolle.
Mischer einstellen
Sind die Temperaturen verschieden, rechnet der Chip nach. Mit T1 für Wasserstoff an Eingang 1 und T2 für Sauerstoff an Eingang 2 gilt für 2 : 1:
Setting = 100 · 2 · T1 / (2 · T1 + T2)
mul tmp t1 H2_TEILE
add soll tmp t2
div soll tmp soll
mul soll soll PROZENTBei gleichen Temperaturen kommt 66,67 heraus. Ist der Wasserstoff mit 250 K kälter als der Sauerstoff mit 300 K, sind es nur 62,5 – das kalte Gas bringt bei gleichem Druck mehr Mol mit.
Verhältnis prüfen
Rechnen ist gut, messen ist besser. Ein Rohr-Analysator hinter dem Mischer liefert RatioHydrogen. Bei 2 : 1 sollte er bei zwei Dritteln liegen. Nur wenn der Anteil im Band liegt, darf abgefüllt werden:
sub tmp anteil ZIEL
abs tmp tmp
slt tmp tmp TOLERANZHier passt abs mit fester Toleranz besser als sap: Die Toleranz von sap ist relativ zur Größe der Zahlen, und bei einem Anteil willst du einfach „± 2 Prozentpunkte“.
Diese Mischung brennt. Wasserstoff und Methan entzünden sich laut Gasdaten ab 573,15 K von selbst, wenn genug Oxidationsmittel dabei ist – ein Funke reicht schon früher. Gemischter Brennstoff gehört in Rohre und Tanks, nie in einen Raum mit Menschen.
Übung
Aufgabe
Stelle den Gasmischer „Mischer“ (Wasserstoff an Eingang 1, Sauerstoff an Eingang 2) auf 2 : 1 ein: Setting = 100 · 2 · T1 / (2 · T1 + T2) mit den Temperaturen der Rohr-Analysatoren „H2Leitung“ (T1) und „O2Leitung“ (T2). Der Mischer läuft nur, wenn beide Temperaturen da sind. Liegt RatioHydrogen am Analysator „Mischung“ höchstens 0,02 neben 0,6667, leuchtet „Mischung“ und die Pumpe „Abfuellung“ läuft.
Hinweise
Hinweis 1
Zähler: mul tmp t1 H2_TEILE. Nenner: add soll tmp t2. Dann div soll tmp soll und mal 100.
Hinweis 2
Beide Temperaturen da? add tmp t1 t2 und snanz ok tmp.
Hinweis 3
Prüfen: sub, abs, slt mit TOLERANZ, dann and mit ok.
Quiz
5 Fragen. Ab 60 % ist das Quiz bestanden – die Auswertung macht der Server.
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