Stickstoff Druck

Onlineberechnung - Stickstoff

Densität, spezifischer Energiegehalt, spezifischer Energiegehalt, spezifischer Wärmeinhalt cp, spezifischer Wärmeinhalt cv, thermischer Ausdehnungskoeffizient, thermische Leitfähigkeit, dynamischer Viskositätswert, kinematischer Viskositätswert, thermische Leitfähigkeit, Prandlzahl, reeller Gasfaktor Z, Schallgeschwindigkeitsfaktor Stickstoffberechnung: Wenn Sie einen Irrtum feststellen, wenden Sie sich an wischnewski@mpib-berlin.mpg.de. Konstante für Stickstoff - N2: Grenzwerte: Stickstoff unter Standardbedingungen, tnorm= 0oC, pnorm= 1013,25 mbar:

Nitrogen unter Druck

Jahrzehntelang fragten sich die Wissenschaftler, was mit Stickstoff geschehen würde, wenn er einem Druck ausgesetzt wäre, der sonst nur tief in der Erde existiert. Schließlich gelingt die Versuchsumsetzung: Stickstoff wird zum Halbleitermaterial. Etwa 78 Volumenprozent unserer Luft besteht aus Stickstoff, einem farblosen, geruchs- und geschmacksneutralen Erdgas, das bei -196 °C flüssig wird und bei - 210 C aushärtet.

Stickstoff ist jedoch in der Regel ein aus zwei Gasen bestehendes Molekül, die über eine der beständigsten molekularen Verbindungen ineinandergreifen. Weit weniger bekannt ist jedoch die Änderung des physikalischen Zustands von Stickstoff mit dem Druck. Bei einem Druck in der Grössenordnung von 100 Giga-Pascal wird das Erdgas entweder zu einem metallischen oder einem halbleitenden Stoff.

Bei so kleinen Druckräumen, dass kaum Raum für ein gutes Jahrzehnt ist, können solche Drucke bereits im eigenen Haus erzeugt werden, aber zwischen den Stempeln kann kaum etwas gemessen werden. Michail Eremets und seine Mitarbeiter von der Washingtoner Institution haben solche Schwierigkeiten gemeistert und das kleine Stück Stickstoff so unter Druck gesetzt, dass die kleine Solarzelle 240 Gigapascal-Bedingungen enthielt, die sonst nur im Erdinneren auftreten - allerdings bei weitaus moderateren Außentemperaturen zwischen -173 und +27°C.

Zugleich konnten die Forschenden die elektrische Eigenschaft von Stickstoff in jeder Experimentierphase nachweisen. Bei Raumtemperatur wurden einige der vielen Experimente gemacht und die Wissenschafter haben beobachtet, wie der Stickstoff bei 140 Giga-Pascal innerhalb von wenigen Augenblicken dunkel und opak wurde und der Isolierkörper zu einem Halbleitermaterial wurde.

Es ist Eremets und seinem Team gelungen, eine gezielte Linderung unter Beibehaltung des physikalischen Zustands des Stickstoffes zu erreichen - selbst bei einer Temperatur unter -170°C. Den Forschern gelingt es damit erstmals, die elektrischen Kennwerte unter so hohem Druck zu messen. Die Tatsache, dass sie auch klarstellen konnten, dass Stickstoff unter diesen Bedingungen nicht zu Metall wird, sondern zu einem Halbleitermaterial, wird all jenen gefallen, die erst seit Jahren in der Theorie darüber nachdenken können.

Wie sich diese Ergebnisse in der Praxis auswirken, ist noch nicht bekannt, aber die Wissenschaftler werden den Werkstoff sicherlich als nächsten unter Druck setzten.