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Normvolumen Das insbesondere Normkubikmeter Normliter usw ist eine in der Pneumatik Verfahrens und Gastechnik gebräuchli

Normvolumen

Das Normvolumen (insbesondere Normkubikmeter, Normliter usw.) ist eine in der Pneumatik, Verfahrens- und Gastechnik gebräuchliche Maßeinheit für die Masse von Fluiden. Sie wird benutzt, um Gasmassen, die bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen vorliegen (Betriebszustand, Betriebsvolumen), zu vergleichen. Dazu werden die Gasmassen jeweils auf den gleichen Normzustand umgerechnet, z. B. mit Hilfe der Zustandszahl.

Einordnung und Abgrenzung Bearbeiten

Historisch bedingt werden Fluidmassen bis heute überwiegend in der Einheit eines Volumens angegeben (das „Auslitern“ war zumindest in der Vergangenheit deutlich einfacher als die Bestimmung der entsprechenden Fluidmasse). Da das Volumen einer bestimmten Gasmasse aber von den Zuständen Druck und Temperatur abhängt, müssen sie bei der Volumenangabe einer bestimmten Gasmasse immer auch mit angegeben werden. Da Gasmengen sonst nicht vergleichbar sind, hat man sich auf verschiedene exakt definierte Bezugszustände, sogenannte Norm- bzw. Standardzustände verständigt.

Bei der Gasmengenmessung sind „Standardbedingungen“, „Normbedingungen“ und „Bezugsbedingungen“ in der Regel synonyme Begriffe. Der Druck und die Temperatur, welche tatsächlich bei einem Gas bzw. Gasprozess vorliegen, werden im Gegensatz zu den Standardbedingungen häufig auch als „Betriebsbedingungen“, der zugehörige Volumenstrom als „Betriebsvolumenstrom“ bezeichnet.

Bei der Verwendung des gleichen Bezugszustandes können (Norm-)Volumen bzw. (Norm-)Volumenstromangaben direkt miteinander verglichen werden. Leider gibt es in der Zwischenzeit eine Vielzahl unterschiedlicher Bezugszustände, wodurch es zu Missverständnissen und Fehlinterpretationen bei der Angabe von „Normvolumen“ und „Normvolumenströmen“ kommen kann. Deswegen sollte bei Angabe eines standardisierten Volumens stets der zugrundegelegte Standard bzw. die Standardbedingungen genannt werden. Bei der konsequenten Angabe und Verwendung von Gasmassen (und Gasmassenströmen) anstelle von standardisierten Volumina existiert dieses Problem nicht, die Nennung eines Bezugszustandes ist hier nicht notwendig.

Physikalischer Normzustand Bearbeiten

Neben vielen anderen später definierten Standardbedingungen bzw. Bezugszuständen wurden bereits 1940 folgende Standardbedingungen in der DIN 1343 definiert, welche sich weltweit unter dem Begriff physikalischer Normzustand etabliert haben:

  • Standarddruck pn = 101 325 Pa = 1 013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar
  • Standardtemperatur Tn = 273,15 K = 0 °C

Angaben wie Normkubikmeter, Normliter, Normkubikzentimeter etc. beziehen sich zumeist auf diesen „physikalischen Normzustand“ nach DIN 1343, wenngleich v. a. international oft abweichende Standardbedingungen gelten:

International Standard Atmosphere & technischer Normzustand Bearbeiten

Weitere gängige Bezugszustände bzw. Standardbedingungen bei der Volumen- & Durchflussmessung sind:

Schreibweise Bearbeiten

Laut PTB dürfen Einheiten keine Zusatzinformationen über die Art der physikalischen Größe enthalten. Häufig anzutreffende Schreibweisen wie z. B. „Nm³“, „mn³“, „m³(n)“, „nm³“ etc. sind damit unzulässig.

Um standardisierte Volumenstromangaben als solche zu kennzeichnen, sollte stattdessen das zugehörige Formelzeichen entsprechend modifiziert werden. Die DIN 1343 schlägt hierzu den Index 'n' vor (z. B. Vn = …).

Zusammenhang mit der Masse Bearbeiten

Das standardisierte Volumen lässt sich durch Multiplikation mit der zugehörigen Standarddichte direkt in eine Masse umrechnen:

Über die Gasmassen(ströme) lassen sich dann Normvolumen(ströme) mit verschiedenen Bezugsbedingungen ineinander umrechnen.

Bei einem idealen Gas berechnet sich die Standarddichte nach der thermischen Zustandsgleichung idealer Gase zu:

Hierbei sind:

Unter den physikalischen Normbedingungen hat z. B. Luft eine Dichte von = 1,293 kg/m3.

Literatur Bearbeiten

  • Erwin Ruppelt (Hrsg.): Druckluft-Handbuch. Vulkan Verlag GmbH, Essen 2003, ISBN 3-8027-2548-4.
  • Ulrich Wernekinck: Gasmessung und Gasabrechnung. 3. Auflage, Vulkan Verlag GmbH, Essen 2003, ISBN 3-8027-5617-7.

Siehe auch Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

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Das Normvolumen insbesondere Normkubikmeter Normliter usw ist eine in der Pneumatik Verfahrens und Gastechnik gebrauchliche Masseinheit fur die Masse von Fluiden Sie wird benutzt um Gasmassen die bei unterschiedlichen Drucken und Temperaturen vorliegen Betriebszustand Betriebsvolumen zu vergleichen Dazu werden die Gasmassen jeweils auf den gleichen Normzustand umgerechnet z B mit Hilfe der Zustandszahl Inhaltsverzeichnis 1 Einordnung und Abgrenzung 2 Physikalischer Normzustand 2 1 International Standard Atmosphere amp technischer Normzustand 3 Schreibweise 4 Zusammenhang mit der Masse 5 Literatur 6 Siehe auch 7 WeblinksEinordnung und Abgrenzung BearbeitenHistorisch bedingt werden Fluidmassen bis heute uberwiegend in der Einheit eines Volumens angegeben das Auslitern war zumindest in der Vergangenheit deutlich einfacher als die Bestimmung der entsprechenden Fluidmasse Da das Volumen einer bestimmten Gasmasse aber von den Zustanden Druck und Temperatur abhangt mussen sie bei der Volumenangabe einer bestimmten Gasmasse immer auch mit angegeben werden Da Gasmengen sonst nicht vergleichbar sind hat man sich auf verschiedene exakt definierte Bezugszustande sogenannte Norm bzw Standardzustande verstandigt Bei der Gasmengenmessung sind Standardbedingungen Normbedingungen und Bezugsbedingungen in der Regel synonyme Begriffe Der Druck und die Temperatur welche tatsachlich bei einem Gas bzw Gasprozess vorliegen werden im Gegensatz zu den Standardbedingungen haufig auch als Betriebsbedingungen der zugehorige Volumenstrom als Betriebsvolumenstrom bezeichnet Bei der Verwendung des gleichen Bezugszustandes konnen Norm Volumen bzw Norm Volumenstromangaben direkt miteinander verglichen werden Leider gibt es in der Zwischenzeit eine Vielzahl unterschiedlicher Bezugszustande wodurch es zu Missverstandnissen und Fehlinterpretationen bei der Angabe von Normvolumen und Normvolumenstromen kommen kann Deswegen sollte bei Angabe eines standardisierten Volumens stets der zugrundegelegte Standard bzw die Standardbedingungen genannt werden Bei der konsequenten Angabe und Verwendung von Gasmassen und Gasmassenstromen anstelle von standardisierten Volumina existiert dieses Problem nicht die Nennung eines Bezugszustandes ist hier nicht notwendig Physikalischer Normzustand BearbeitenNeben vielen anderen spater definierten Standardbedingungen bzw Bezugszustanden wurden bereits 1940 folgende Standardbedingungen in der DIN 1343 definiert welche sich weltweit unter dem Begriff physikalischer Normzustand etabliert haben Standarddruck pn 101 325 Pa 1 013 25 hPa 101 325 kPa 1 01325 bar Standardtemperatur Tn 273 15 K 0 CAngaben wie Normkubikmeter Normliter Normkubikzentimeter etc beziehen sich zumeist auf diesen physikalischen Normzustand nach DIN 1343 wenngleich v a international oft abweichende Standardbedingungen gelten International Standard Atmosphere amp technischer Normzustand Bearbeiten Weitere gangige Bezugszustande bzw Standardbedingungen bei der Volumen amp Durchflussmessung sind ISO 2533 ISA International Standard Atmosphere definiert oder ubernommen von der International Civil Aviation Organization ICAO auch ublich im Handel mit Druckgasflaschen pn 1 01325 bar 1013 25 hPa Tn 288 15 K 15 CISO 6358 ISO 8778 Standard Reference Atmosphere v a in USA gebrauchlich entsprechend DIN 1945 1 technischer Normzustand pn 1 0 bar Tn 293 15 K 20 CSchreibweise BearbeitenLaut PTB durfen Einheiten keine Zusatzinformationen uber die Art der physikalischen Grosse enthalten Haufig anzutreffende Schreibweisen wie z B Nm mn m n nm etc sind damit unzulassig Um standardisierte Volumenstromangaben als solche zu kennzeichnen sollte stattdessen das zugehorige Formelzeichen entsprechend modifiziert werden Die DIN 1343 schlagt hierzu den Index n vor z B Vn Zusammenhang mit der Masse BearbeitenDas standardisierte Volumen lasst sich durch Multiplikation mit der zugehorigen Standarddichte direkt in eine Masse umrechnen V n r n m displaystyle V text n cdot rho text n m nbsp Uber die Gasmassen strome lassen sich dann Normvolumen strome mit verschiedenen Bezugsbedingungen ineinander umrechnen Bei einem idealen Gas berechnet sich die Standarddichte nach der thermischen Zustandsgleichung idealer Gase zu r n p n R i T n displaystyle rho text n frac p text n R text i cdot T text n nbsp dd Hierbei sind p n displaystyle p text n nbsp der Absolutdruck und T n displaystyle T text n nbsp die absolute Temperatur der definierten Standard bzw Normbedingung R i displaystyle R text i nbsp die spezifische bzw individuelle Gaskonstante des Gases Unter den physikalischen Normbedingungen hat z B Luft eine Dichte von r n displaystyle rho text n nbsp 1 293 kg m3 Literatur BearbeitenErwin Ruppelt Hrsg Druckluft Handbuch Vulkan Verlag GmbH Essen 2003 ISBN 3 8027 2548 4 Ulrich Wernekinck Gasmessung und Gasabrechnung 3 Auflage Vulkan Verlag GmbH Essen 2003 ISBN 3 8027 5617 7 Siehe auch BearbeitenStandardkubikzentimeter Standard Liter pro MinuteWeblinks BearbeitenDurchflussmessung in Gasen Was ist ein Normkubikmeter abgerufen am 21 Juli 2022 Molare Masse Molares Normvolumen Stoffmengenkonzentration im Internet Archive abgerufen am 21 Juli 2022 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Normvolumen amp oldid 224679812