Autor Thema: Physikalisch-Chemische Frage!  (Gelesen 9890 mal)

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Offline Darklone

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #25 am: 13.11.2003 | 11:15 »
Das letzte, was ich zu Taucherfackeln hörte, war, dass sie auch unter Schutzgas brennen, also muss der Sauerstoff irgendwie in Verbindung mit beiliegen. Wohl ne Redoxreaktion.

Was Kugeln unter Wasser angeht: Hab mal gehört, dass man ab 1m Wassertiefe sicher ist, was die Geschwindigkeit der Kugeln angeht...

hier noch was
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Samael

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #26 am: 13.11.2003 | 11:28 »

Was Kugeln unter Wasser angeht: Hab mal gehört, dass man ab 1m Wassertiefe sicher ist, was die Geschwindigkeit der Kugeln angeht...


Das halte ich für Quatsch. Die oben gelinkten UW-Feuerwaffen sind angeblich effektiv über 30m bei 5 m Tiefe und effektiv über 11m bei 40m Tiefe. Natürlich sind das extra konstruierte Darts, aber es erscheint mir unglaubwürdig, dass 1m Wasser (und dann noch an der Oberfläche..) Projektile von 300 (Pistolen) bis 1000 m/s (leichte Maschinengewehre) Mündungsgeschwindigkeit aufhalten soll.

Offline Roland

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #27 am: 13.11.2003 | 11:32 »
Wahrscheinlich bezieht sich die 1m Distanz auf Ziele, die sich im Wasser befinden und auf die von ausserhalb des Wassers geschossen wird.

Je nach Schusswinkel würde ich mich darauf aber auf keinen Fall verlassen.
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Cycronos

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #28 am: 13.11.2003 | 12:11 »
Hm, Wasser hat ne ziemlich hohe Oberflächenspannung, je nach Geschwindigkeit kann es für der eindringenden Körper hart wie Beton sein. Dennoch denke ich nicht, dass es einen so kleinen Körper wie eine Kugel, bei der extremen Geschwindigkeit schon nach einem Meter aufhalten kann. Aber das müsste man doch rein theorhetisch irgendwie ausrechnen können. Ich erinnere mich da so an eine Formel die mit der Stoke´schen Reibung zu tun hat.

@CP. du meinst nicht zufällig "chemical abstracts" oder?

Offline 6

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #29 am: 13.11.2003 | 12:17 »
@cycronos: "chemical abstracts" meinte ich nicht. Das ist ja eher eine Artikelsammlung. Es gab oder gibt eine Buchreihe alleine für die Elemente und deren Eigenschaften und Darstellung. Sozusagen ein Riedel oder HoWi in Groß...
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Cycronos

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #30 am: 13.11.2003 | 12:19 »
Ah, gut, dann werd ich einfach mal schauen. Schonmal Danke im Vorraus.

Ludovico

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #31 am: 13.11.2003 | 12:38 »
Ich weiß zumindest noch, daß man uns beim Bund beibrachte, daß das G3 auch in der Lage sei unter Wasser zu feuern, womit man das Gewehr aber kaputtmache.
Das AK47 soll auch dazu in der Lage sein.


Offline Roland

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #32 am: 13.11.2003 | 12:58 »
Hm, Wasser hat ne ziemlich hohe Oberflächenspannung, je nach Geschwindigkeit kann es für der eindringenden Körper hart wie Beton sein. Dennoch denke ich nicht, dass es einen so kleinen Körper wie eine Kugel, bei der extremen Geschwindigkeit schon nach einem Meter aufhalten kann.

Stimmt, aber die Kugel wird bein Auftreffen auf die Wasseroberfläche abgelenkt. Wenn man Glück hat, geht sie vorbei.   ;D
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Offline critikus

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #33 am: 13.11.2003 | 13:11 »
...guckst du hier...ist auch was...

http://www.waffeninfo.net/munition_01.php

also..

...man kann schon unter Wasser schießen. Moderne Patronen sollten zumindest einige Zeit dicht sein, da das Zündhütchen exakter eingesetzt ist als bei alten Patronen (Schwarzpulver).  Die Gefahr besteht dadurch, dass das Wasser durch die hohen Temperaturen,  die beim Schuß entstehen (Gase und Reibung im Lauf) das Wasser verdampfen. Dabei dehnt sich der Dampf schlagartig aus und schädigt die Waffe (siehe G36)

...die Reichweite unter Wasser liegt, meiner Erinnerung nach, je nach Kaliber ungefähr bei 2 bis 5 m. Danach hat der hohe Reibungswiedestand (ganz elementar) das Geschoß soweit abgebremst, dass es unwirksam wird.

...Der Sauerstoff im Treibmittel kommt (wurde schon gesagt) aus dem Salperter bei Schwarzpulver und der Stickstoff-Sauerstoff-Kohlenstoffverbindung moderner rauchloser Treibmittel (zb. Nitrozellulose, aus Baumwolle die mit Salpetersäure behandelt wird). Da muß kein irgendwie gelöster oder gebundener Sauerstoff rein.

...bei www.gurpsmaster.de gibts neben vielen anderen Infos auch bilder der russischen Unterwasserwaffen, echt lustig.

critikus
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Cycronos

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #34 am: 13.11.2003 | 13:23 »
Hm, Wasser hat ne ziemlich hohe Oberflächenspannung, je nach Geschwindigkeit kann es für der eindringenden Körper hart wie Beton sein. Dennoch denke ich nicht, dass es einen so kleinen Körper wie eine Kugel, bei der extremen Geschwindigkeit schon nach einem Meter aufhalten kann.

Stimmt, aber die Kugel wird bein Auftreffen auf die Wasseroberfläche abgelenkt. Wenn man Glück hat, geht sie vorbei.   ;D

Na ja, ob und wie weit sie abgelenkt wird hängt von ihrem Impuls ab. Wenn sie zudem recht Spitz ist, dürfte sich die Ablenkung auf ein Minimum belaufen.....denke ich zumindest.

Offline Darklone

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #35 am: 13.11.2003 | 13:27 »
Wahrscheinlich bezieht sich die 1m Distanz auf Ziele, die sich im Wasser befinden und auf die von ausserhalb des Wassers geschossen wird.

Je nach Schusswinkel würde ich mich darauf aber auf keinen Fall verlassen.
Ja, das Beispiel bezog sich auf nen Taucher in mehr als 1 m Wassertiefe, auf den mit Handfeuerwaffen geschossen wird. Es ging um eine derartige Filmszene, worauf die Schützen aus dem örtlichen Schützenverein mit ihren Privatwaffen im Teich des Angelvereins nebenan damit rumspielten.

Schusswinkel: Kann nen Riesenunterschied machen. Hab da mal ne Story von nem Polizisten gehört, dass ne Porschewindschutzscheibe ne Gewehrkugel habe abprallen lassen... habe aber keine näheren Angaben, aus welchem Winkel.
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Cycronos

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #36 am: 13.11.2003 | 19:16 »
Wahrscheinlich ein recht flacher Winkel. Dann hätte man eine analoge Situation zu einem Ei, dass aus einem bestimmten Winkel heraus ja auch praktisch unzerstörbar ist!

Offline Alrik aus Beilunk

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #37 am: 13.11.2003 | 21:50 »
Wie Critikus geschrieben hat steckt das Oxidationsmittel schon in der Treibladung der Patronen.
Auch sollten die Patronen "wasserdicht" sein.
Patronen mit Messinghülsen und integrierten Zündhütchen wurden gerade deshalb eingeführt weil sie gegen Wasser weniger empfindlich sind als die alten Treibladungen mit Papierhülle und seperaten Zündhütchen.

Das Problem unter Wasser ist vor allem das Wasser in der Waffe. Beim Schuß wird die Kugel durch den Lauf getrieben, und schiebt dabei das Wasser im Lauf vor sich her.
Da Wasser viel dichter ist als Luft, baut sich natürlich da ein viel größerer Druck auf, der den Lauf zum bersten bringen kann. Läufe mit Bohrungen könnten helfen, vermindern natürlich aber auch die Reichweite.

Dann kommts noch darauf an wie die Waffe nachlädt.
Ein Revolver nimmt keinen Schaden am Nachlademechanismus, aber ein Gasdruck oder Rückstoßlader höchstwarscheinlich schon.

( Höherer Rückstoß durch das Wasser im Lauf und höherer Druck im Lademechanismus ).

Eine Waffe mit hülsenloser Muni und einer Abdeckung an der Mündung hätte diese Problem nicht, könnte aber wohl nur in geringer Tiefe abgefeuert werden ( 1- 2 Meter ). In einem Near Future Hintergrund ist so eine Waffe durchaus denkbar.
Aber die Abdeckung an der Mündung  hätte eher den Sinn das eindringen von Schmutz zu verhindern, als das feuern unter Wasser zu ermöglichen ;)

Selbst in einem High Tech Hintergrund ist eine Waffe die Unterwasser genausogut wie in der Luft feuern kann so eine spezielle Anforderung das wohl nur Spezialeinheiten damit ausgestattet sind.
Das beste Beispiel sind Zielfernrohre- obwohl es die schon seit dem ersten WK gibt, gehöhren sie nicht zur Standartausrüstung eines Soldaten- weil er sie nicht braucht.

Ach ja, um die Ausgangsfrage zu beantworten:
Einen kurzläufigen Revolver könnte man riskieren, ein Gewehr lieber nicht(Lauf könnte bersten), und eine (semi)automatische Waffe kann man ganz vergessen(Nachlademechanismus).
« Letzte Änderung: 13.11.2003 | 21:53 von Alrik aus Beilunk »
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Offline Boba Fett

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #38 am: 14.11.2003 | 13:27 »
Wenn das Oxidationsmittel "nicht" in der Patrone wäre, wie könnte denn ein abgeschlossenes System (Hülse + Patrone) genug Sauertstoff bekommen, um die Zündreaktion zu initiieren...?
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Cycronos

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #39 am: 14.11.2003 | 13:50 »
Nur durch eine separate Sauerstoffzufuhr inerhalb der Waffe. Der Saurstoffgehalt im Wasser ist zu niedrig. Er beläuft sich auf etwa 0,0007 mol O2 pro Kilogramm Wasser, was einen verschwindend geringen Volumenanteil ausmacht. (für die Fische scheints allerdings zu reichen.......)

Magnesium-Fackeln funktionieren übrigens nach folgendem Prinizp: Das Magnesium wird durch eine Substanz gezündet. Brennt es erst einmal, ist es dermaßen reaktiv, dass es den Saurstoff aus dem H2O molekühl herausreißt und zu Magnesium-Oxid reagiert. Als Nebenprodunkt entsteht dabei Wasserstoff, der enbenfalls Größtenteils in der Magnesium-Flammer vebrennt. Die dabei entstehende Hitze ist so groß, dass die Wärmeableitung durch das Wasser nicht ins Gewicht fällt. (So zumindest mein Prof für physikalische Chemie)

Offline Boba Fett

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #40 am: 14.11.2003 | 14:08 »
Ich redete gar nicht von "unter wasser".
Wie kommt eine Ladung in einer Patrone Sauerstoff, wenn sie von Kugel und Hülse komplett umschlossen ist?
Und selbst wenn die Kugel schon im Lauf steckt (und sich in Richtung Mündung bewegt), dürfte kein Sauertstoff von aussen an die Treibladung gelangen, denn die Hülse ist ziemlich eng mit dem Lauf verbunden und im Lauf sitzt die Kugel.
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Cycronos

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #41 am: 14.11.2003 | 14:12 »
Ach so! Tja, ich seh da keine Möglichkeit. Könnte höchstens, wie gesagt, noch sein, dass sich "in der Nähe" der Patrone eine mit Saurstoff angereicherte Kammer befindet, die den Sauerstoff beim Schuss in den Lauf, oder die Zündkammer leitet, und so die Verbrennung verstärkt.

Offline Boba Fett

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #42 am: 14.11.2003 | 14:17 »
Ich rede von "heutigen" Waffen. Da gibts imho keine Sauerstoffanreicherung.
Höchstens, dass die Patrone in sich selbst Sauerstoff trägt, weil die Hülse nicht voll Pulver ist.
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Offline Darklone

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #43 am: 14.11.2003 | 14:17 »
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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #44 am: 14.11.2003 | 14:18 »
Also enthält das Treibmittel doch ein Oxidationsmittel.
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Cycronos

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #45 am: 14.11.2003 | 14:32 »
So siehts wohl aus.

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #46 am: 14.11.2003 | 14:39 »
Nicht ganz. Die Zündladung Sinoxid enthält den Sauerstoff, der für das Nitrozellulosepulver gebraucht wird...
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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #47 am: 14.11.2003 | 23:49 »
seufz  ::)

Ohne Oxidationsmittel in der Treibladung funktioniert eine Feuerwaffe nicht mal über Wasser.
Reaktion für Schießpulver (vereinfacht):

S = Schwefel
C = Kohlenstoff
KNO3 = Salpeter

SO2 = Schwefeldioxid
CO2 = Kohlendioxid
K2O = Kaliumoxid
CO = Kohlenmonoxid

3 S + 3 C + 4 KNO3 -> 3 SO2  +   CO2 + 2  CO + 2 K2O + 2 N2

Molare Massen:
Ein Kohlenstoff ist ca 12 mal so schwer wie ein Wasserstoffatom, Schwefel ist 32 mal schwerer, die Verbindung Salpeter 101 mal schwerer:  

S = 32 g/mol x 3 = 96 g
C = 12 g/mol x 3 = 36 g
KNO3 = 101 g/mol x 4 = 404 g

Eine Ladung Schwarzpulver die aus molaren Massen bestehen würde hätte ein Gewicht von 536 gramm.

Die 4 mol KNO3 wiegen 404 gramm und ensprechen 6 mol Sauerstoff 02
6 mol O2 sind 144 Liter bei 24°C und 1 bar Druck.
Da aber die Luft nur zu 1/5 aus Sauerstoff besteht, müsste man als Ersatz für die 4 mol KNO3  5 x 144 Liter Luft verwenden: 720 Liter ;)

Nun sind 536 gramm Schwarzpulver natürlich ein bischen viel, nehmen wir nur 53,6 gramm.

Um den Sauerstoff im KNO3 durch Luftsauerstoff zu ersetzen müsste man 72 Liter Luft in die Patrone bringen, gleichmäßig mit dem Kohlenstoff und Schwefel mischen und das Gemisch dann zünden.
Dürfte ein bischen schwierig sein, aber mit Kompressor an der Waffe könnte es gehen ;) :D
« Letzte Änderung: 15.11.2003 | 18:58 von Alrik aus Beilunk »
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Offline critikus

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #48 am: 16.11.2003 | 10:37 »
Ach Leute, natürlich steckt der Sauerstoff im Treibmittel und zwar kommt der über die Salpetersäure bei der Herstellung herein; sucht doch mal unter "Schießbaumwolle", "Nitrozellulose"doer "Treibmittel". Alrik hat´s´ja ganz passend, aber sicher nicht für jeden verständlich dargestellt: nix Luftsauerstoff. Punkt.
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Samael

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Re:Physikalisch-Chemische Frage!
« Antwort #49 am: 16.11.2003 | 11:12 »

Nun sind 536 gramm Schwarzpulver natürlich ein bischen viel, nehmen wir nur 53,6 gramm.


Hast du schon mal ne Patrone aufgemacht? Da ist vielleicht 3 oder 4 Gramm Treibladung drin. Aber ansonsten danke für die Ausführung.