FRAGENKATALOG. Gas Physikalische und chemische Kenntnisse, Ziele 2.1, 2.2, 3.1, 3.2. Eingereicht von der ZKR 1
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- Dorothea Bayer
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1 ZENTRALKOMMISSION FÜR DIE RHEINSCHIFFFAHRT CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/ Juni 2009 Or. FRANZÖSISCH GEMEINSAME EXPERTENTAGUNG FÜR DIE DEM ÜBEREINKOMMEN ÜBER DIE INTERNATIONALE BEFÖRDERUNG VON GEFÄHRLICHEN GÜTERN AUF BINNENWASSERSTRASSEN BEIGEFÜGTE VERORDNUNG (ADN) (SICHERHEITSAUSSCHUSS) (15. Tagung, Genf, 24. bis 28. August 2009) Punkt 5 zur vorläufigen Tagesordnung FRAGENKATALOG Gas Physikalische und chemische Kenntnisse, Ziele 2.1, 2.2, 3.1, 3.2 Eingereicht von der ZKR 1 1. Auf seiner vierzehnten Tagung hat der Sicherheitsausschuss daran erinnert, dass gemäß der dem ADN beigefügten Verordnung der Verwaltungsausschuss einen Fragenkatalog für die ADN-Prüfungen zu erstellen hat. Der Sicherheitsausschuss hat beschlossen, die Frage auf die Tagesordnung seiner nächsten Tagungen zu setzen, damit die Listen der Fragen nach und nach gebilligt und übersetzt werden können (CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC2/30 Par. 38 und 40) 1 Von der UN-ECE in Englisch, Französisch und Russisch unter dem Aktenzeichen TRANS/WP.15/AC.2/2009/34 verteilt.
2 CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 2 2. Dieses Dokument enthält die von der ZKR vorgeschlagenen Listen von Fragen zur Prüfung Aufbaukurs Gas-Physikalische und chemische Kenntnisse: - Prüfungsziel 2 - Partialspannungen und Gasgemische 2.1 Begriffsbestimmungen und einfache Rechnungen 2.2 Druckerhöhungen - Prüfungsziel 3 - Avogadro Gesetz und Massenberechnungen 3.1 Kmol, kg und Druck bei 15 C 3.2 Anwendung der Massenformel
3 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 2.1: Partialspannungen und Gasgemische Begriffsbestimmungen und einfache Rechnungen CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 3 G 2101 Partialspannung - Begriffsbestimmung B Was bezeichnet der Partialdruck oder die Partialspannung eines Gases in einem Gasgemisch, das sich in einem Ladetank befindet? A. Den Druck, der auf dem Manometer angezeigt wird. B. Den Druck, den dieses Gas annähme, falls nur dieses Gas im Ladetank vorhanden wäre. C. Das Volumen, das nur dieses Gas einnehmen würde. D. Den Unterschied zwischen dem Druck dieses Gases und dem atmosphärischen Druck. G 2102 Partialspannung - Begriffsbestimmung C Was bezeichnet der Partialdruck oder die Partialspannung eines Gases in einem Gasgemisch, das sich in einem Ladetank befindet? A. Den Manometerdruck + 1 bar. B. Das Volumen dieses Gases bei atmosphärischem Druck. C. Den Druck, den dieses Gas annähme, falls nur dieses Gas im Ladetank vorhanden wäre. D. Den Unterschied zwischen dem Druck im Ladetank und dem atmosphärischen Druck. G 2103 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot D In einem Ladetank befindet sich eine Mischung aus Stickstoff und Propan. Der Volumenanteil Stickstoff beträgt 20% und der des Propans 80%. Der Gesamtdruck im Ladetank ist 5,0 bara (bar absolut). Wie groß ist der Partialdruck oder die Partialspannung des Propans? A. 0,2 bara (bar absolut). B. 0,8 bara (bar absolut). C. 3,2 bara (bar absolut). D. 4,0 bara (bar absolut). G 2104 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot C In einem Ladetank befindet sich eine Mischung aus Propan und Stickstoff. Der Partialdruck des Stickstoffs beträgt 1,0 bara (bar absolut) und der Volumenprozentsatz 20 %. Wie groß ist der Partialdruck oder die Partialspannung des Propans? A. 0,8 bara (bar absolut). B. 3,2 bara (bar absolut). C. 4,0 bara (bar absolut). D. 5,0 bara (bar absolut).
4 CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 4 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 2.1: Partialspannungen und Gasgemische Begriffsbestimmungen und einfache Rechnungen G 2105 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot B Ein Gasgemisch mit 70 Vol.-% Propan und 30 Vol.-% Butan befindet sich in einem Ladetank unter einem Druck von 9 barü (bar Überdruck). Wie hoch ist der Partialdruck des Butans? A. 2,7 bara (bar absolut). B. 3,0 bara (bar absolut). C. 6,3 bara (bar absolut). D. 7,0 bara (bar absolut). G 2106 (gestrichen) G 2107 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot B Ein Gasgemisch von Propan und Butan befindet sich in einem Ladetank unter einem Druck von 9 barü (bar Überdruck). Der Partialdruck des Propans beträgt 7,0 bara (bar absolut). Wie hoch ist der Volumenanteil des Butans? A. 20 Vol.-% B. 30 Vol.-% C. 40 Vol.-% D. 60 Vol.-% G 2108 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot C Ein Gasgemisch von Propan, n-butan und Isobutan befindet sich in einem Ladetank unter einem Druck von 10 bara (bar absolut). Die Partialdrücke des n-butans und Isobutans betragen 2 bzw. 3 bara (bar absolut). Wie hoch ist der Volumenanteil des Propans? A. 30 Vol.-% B. 40 Vol.-% C. 50 Vol.-% D. 60 Vol.-% G 2109 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot D In einem Stickstoff/Sauerstoffgemisch mit einem Druck von 20 bara (bar absolut) beträgt der Partialdruck des Sauerstoffes 1 bara (bar absolut). Wie hoch ist der Volumenanteil des Stickstoffs? A. 86 Vol.-% B. 90 Vol.-% C. 90,5 Vol.-% D. 95 Vol.-%
5 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 2.2: Partialspannungen und Gasgemische Druckerhöhungen CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 5 G 2201 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot und p * V = konstant B Ein Ladetank enthält ein Gasgemisch aus 80 Vol.-% Propan und 20 Vol.-% Butan unter einem Druck von 5 bara (bar absolut). Nach Entspannen des Ladetanks (Überdruck = 0), wird der Druck im Ladetank mit Stickstoff auf 4 bara (bar absolut) erhöht. Wie hoch ist nun der Volumenanteil des Propans? A. 16 Vol.-% B. 20 Vol.-% C. 25 Vol.-% D. 32 Vol.-% G 2202 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot und p * V = konstant D In einem Ladetank von 300 m 3 Rauminhalt befindet sich Isobutan unter einem Druck von 0,5 barü (bar Überdruck). Es werden 900 m 3 Propan nachgedrückt. Wie hoch ist dann der Volumenanteil des Isobutans? A. 11,1 Vol.-% B. 14,3 Vol.-% C. 20,0 Vol.-% D. 33,3 Vol.-% G 2203 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot und p * V = konstant B In einem Ladetank von 100 m 3 Rauminhalt befindet sich ein Gasgemisch aus 50 Vol.-% Propan und 50 Vol.-% Propen unter einem Druck von 5 barü (bar Überdruck),. Bei konstanter Temperatur werden 600 m 3 Stickstoff nachgedrückt, die sich unter einem Druck von 1 bara (bar absolut) befinden. Wie hoch ist dann der Volumenanteil Propan? A. 23 Vol.-% B. 25 Vol.-% C. 27 Vol.-% D. 30 Vol.-% G 2204 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot und p * V = konstant D Der Druck eines mit Luft gefüllten Ladetanks (20,0 Vol.-% Sauerstoff), Manometerdruck 0,20 bar, wird mit Stickstoff auf einen Manometerdruck von 5,0 bar erhöht. Wie hoch ist der Partialdruck des Sauerstoffs im Ladetank? A. 0,001 bara (bar absolut). B. 0,040 bara (bar absolut). C. 0,048 bara (bar absolut). D. 0,240 bara (bar absolut).
6 CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 6 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 2.2: Partialspannungen und Gasgemische Druckerhöhungen G 2205 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot und p * V = konstant A In einem mit Stickstoff gefüllten Ladetank herrscht ein Unterdruck von 0,5 bara (bar absolut). Nach Öffnen eines Verschlusses wird Außenluft mit 20,0 Vol.-% Sauerstoff zugeführt. Wie hoch ist der Partialdruck des Sauerstoffs im Ladetank? A. 0,1 bara (bar absolut). B. 0,2 bara (bar absolut). C. 0,4 bara (bar absolut). D. 1,0 bara (bar absolut). G 2206 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot und p * V = konstant C Ein Ladetank enthält Propan unter einem Druck von 0,5 barü (bar Überdruck). Der Druck des Ladetanks wird mit Stickstoff auf 5 barü (bar Überdruck) erhöht. Wie hoch ist dann der Volumenanteil des Propans? A. 8 Vol.-% B. 10 Vol.-% C. 25 Vol.-% D. 30 Vol.-% G 2207 p tot = p i und Vol.-% = p i x 100/ p tot und p * V = konstant C Ein Ladetank von 100 m 3 Rauminhalt enthält Propan unter einem Druck von 0,5 barü (bar Überdruck). Der Druck des Ladetanks wird mit 450 m 3 Stickstoff auf 1 bara (bar absolut) erhöht. Wie hoch ist dann der Volumenanteil des Propans? A. 8 Vol.-% B. 10 Vol.-% C. 25 Vol.-% D. 30 Vol.-%
7 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 3.1: Avogadro Gesetz und Massenberechnungen Kmol, kg und Druck bei 15 C CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 7 G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C B Ein Ladetank hat einen Inhalt von 72 m 3. In dem Ladetank befinden sich 12 kmol eines idealen Gases bei einer Temperatur von 15 C. Wie hoch ist der Druck? A. 3 bara (bar absolut). B. 4 bara (bar absolut). C. 5 bara (bar absolut). D. 6 bara (bar absolut). G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C A Ein Ladetank hat einen Inhalt von 120 m 3. In dem Ladetank befinden sich 10 kmol eines idealen Gases bei einer Temperatur von 15 C. Wie hoch ist der Druck? A. 2 bara (bar absolut). B. 4 bara (bar absolut). C. 5 bara (bar absolut). D. 12 bara (bar absolut). G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C B Ein Ladetank hat einen Inhalt von 120 m 3. In dem Ladetank befindet sich eine bestimmte Menge idealen Gases bei einer Temperatur von 15 C unter einem Druck von 3 bara (bar absolut). Wie groß ist die Gasmenge? A. 5 kmol B. 15 kmol C. 20 kmol D. 30 kmol G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C A Aus einem Drucktank strömen 120 m 3 UN 1978, Propandampf (M=44) von 1 bar und 15 C. Wie viele kg Propangas sind in die Außenluft gelangt? A. 220 kg B. 440 kg C kg D kg
8 CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 8 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 3.1: Avogadro Gesetz und Massenberechnungen Kmol, kg und Druck bei 15 C G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C B Ein Ladetank hat einen Inhalt von 240 m 3. Wie viel UN 1969, Isobutandampf (M=58) befindet sich in diesem Ladetank, wenn die Temperatur 15 C und der Druck 2 bara (bar absolut) betragen? A. 580 kg B kg C kg D kg G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C C Ein Ladetank hat einen Inhalt von 120 m 3. Wie viel UN 1978, Propendampf (M=42) befindet sich in diesem Ladetank, wenn die Temperatur 15 C und der Druck 3 bara (bar absolut) betragen? A. 210 kg B. 420 kg C. 630 kg D. 840 kg G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C B Ein Ladetank hat einen Inhalt von 120 m 3. In dem Ladetank befinden sich 440 kg UN 1978, Propangas (M=44) bei einer Temperatur von 15 C. Wie hoch ist der Druck? A. 1 bara (bar absolut). B. 2 bara (bar absolut). C. 11 bara (bar absolut). D. 12 bara (bar absolut). G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C D Ein Ladetank mit 100 m 3 Rauminhalt enthält bei 15 C 30 kmol UN 1978, Propangas. Wie viel m 3 Propangas von 1 bara (bar absolut) kann infolge einer undichten Stelle maximal in die Außenluft ausströmen? A. 180 m 3 B. 380 m 3 C. 420 m 3 D. 620 m 3
9 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 3.1: Avogadro Gesetz und Massenberechnungen Kmol, kg und Druck bei 15 C CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 9 G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C C In einem Ladetank befinden sich 10 kmol eines idealen Gases bei einer Temperatur von 15 C und unter einem Druck von 5 bara (bar absolut). Welches Volumen hat der Ladetank? A. 12 m 3 B. 40 m 3 C. 48 m 3 D. 60 m 3 G kmol Idealgas = M kg = 24 m 3 bei 1 bar und 15 C C Ein Ladetank hat ein Volumen von 288 m 3. In dem Ladetank befindet sich ein ideales Gas unter einem Druck von 4 bara (bar absolut)wie groß ist die Gasmenge im Ladetank? A. 24 kmol B. 36 kmol C. 48 kmol D. 60 kmol
10 CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 10 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 3.2: Avogadro Gesetz und Massenberechnungen Anwendung der Massenformel G 3201 m = 12 * p * M * V / T B Ein Ladetank hat ein Volumen von 200 m 3. Wie viel kg UN 1005, AMMONIAK, WASSERFREI (M=17) befinden sich in diesem Ladetank, wenn die Temperatur 40 C und der Druck 3 bara (bar absolut) betragen? A. 261 kg B. 391 kg C kg D kg G 3202 m = 12 * p * M * V / T A Ein Ladetank hat ein Volumen von 100 m 3. Wie viel kg UN 1010, BUTA-1,2-DIEN, STABILISIERT (M=54) befinden sich in diesem Ladetank, wenn die Temperatur 30 C und der Druck 2 bara (bar absolut) betragen? A. 428 kg B. 642 kg C kg D kg G 3203 m = 12 * p * M * V / T B Ein Ladetank hat ein Volumen von 100 m 3. Wie viel kg UN 1978, PROPAN (M=44) befinden sich in diesem Ladetank, wenn die Temperatur 20 C und der Druck 3 bara bar absolut) betragen? A. 360 kg B. 541 kg C kg D kg G 3204 m = 12 * p * M * V / T C Ein Ladetank hat ein Volumen von 200 m 3. Wie viel kg UN 1077, PROPEN (M=42) befinden sich in diesem Ladetank, wenn die Temperatur -5 C und der Druck 2 bara (bar absolut) betragen? A. 376 kg B. 725 kg C. 752 kg D kg
11 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 3.2: Avogadro Gesetz und Massenberechnungen Anwendung der Massenformel CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 11 G 3205 m = 12 * p * M * V / T A Ein Ladetank hat ein Volumen von 200 m 3. Wie viel kg UN 1969, ISOBUTAN (M=56) befinden sich in diesem Ladetank, wenn die Temperatur 40 C und der Druck 4 bara (bar absolut) betragen? A kg B kg C kg D kg G 3206 m = 12 * p * M * V / T oder p = m * T / ( 12 * M * V ) D Ein Ladetank hat ein Volumen von 300 m 3. Im Ladetank befinden sich 2640 kg UN 1978, PROPAN (M=44) bei einer Temperatur von 7 C. Wie hoch ist der Druck im Ladetank? A. 0,1 bara (bar absolut). B. 1,1 bara (bar absolut). C. 3,0 bara (bar absolut). D. 4,0 bara (bar absolut). G 3207 m = 12 * p * M * V / T oder p = m * T / ( 12 * M * V ) D Ein Ladetank hat ein Volumen von 100 m 3. Im Ladetank befinden sich 1176 kg UN 1077, PROPEN (M=42) bei einer Temperatur von 27 C. Wie hoch ist der Druck im Ladetank? A. 0,6 bara (bar absolut). B. 1,9 bara (bar absolut). C. 6,0 bara (bar absolut). D. 7,0 bara (bar absolut). G 3208 m = 12 * p * M * V / T oder p = m * T / ( 12 * M * V ) C Ein Ladetank hat ein Volumen von 450 m 3. Im Ladetank befinden sich 1700 kg UN 1005, AMMONIAK (M=17) bei einer Temperatur von 27 C. Wie hoch ist der Druck im Ladetank? A. 0,5 bara (bar absolut). B. 1,5 bara (bar absolut). C. 5,6 bara (bar absolut). D. 6,6 bara (bar absolut).
12 CCNR-ZKR/ADN/WP.15/AC.2/2009/34 Seite 12 Physikalische und chemische Kenntnisse Prüfungsziel 3.2: Avogadro Gesetz und Massenberechnungen Anwendung der Massenformel G 3209 m = 12 * p * M * V / T oder p = m * T / ( 12 * M * V ) D Ein Ladetank hat ein Volumen von 250 m 3. Im Ladetank befinden sich 1160 kg UN 1011, n-butan (M=58) bei einer Temperatur von 27 C. Wie hoch ist der Druck im Ladetank? A. 0,2 bara (bar absolut). B. 1,0 bara (bar absolut). C. 1,2 bara (bar absolut). D. 2,0 bara (bar absolut). G 3210 m = 12 * p * M * V / T oder p = m * T / ( 12 * M * V ) D Ein Ladetank hat ein Volumen von 200 m 3. Im Ladetank befinden sich 2000 kg UN 1068, VINYLCHLORID (M=62,5) bei einer Temperatur von 27 C. Wie hoch ist der Druck im Ladetank? A. 0,4 bara (bar absolut). B. 1,4 bara (bar absolut). C. 3,0 bara (bar absolut). D. 4,0 bara (bar absolut). ***
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