Welche Zustandsvariablen hat Wasserstoff bei verschiedenen Temperaturen und Drücken?

Die Zustandsvariablen von Wasserstoff (H₂) – also Druck (p), Temperatur (T), Volumen (V) und Dichte (ρ) – hängen voneinander ab und werden durch die Zustandsgleichung beschrieben. Für viele technische Anwendungen wird Wasserstoff als ideales Gas betrachtet, insbesondere bei niedrigen Drücken und hohen Temperaturen. Bei höheren Drücken und tiefen Temperaturen muss jedoch das reale Verhalten (z.B. mit Van-der-Waals-Gleichung oder Tabellen) berücksichtigt werden. Hier einige typische Zustandsvariablen von Wasserstoff bei verschiedenen Temperaturen und Drücken (für gasförmigen Wasserstoff): | Temperatur (°C) | Druck (bar) | Dichte (kg/m³) | Spezifisches Volumen (m³/kg) | |-----------------|-------------|----------------|------------------------------| | -253 (Siedepunkt) | 1 | 0,071 | 14,1 | | 0 | 1 | 0,0899 | 11,1 | | 20 | 1 | 0,0838 | 11,9 | | 20 | 10 | 0,837 | 1,19 | | 20 | 100 | 8,38 | 0,119 | | 200 | 1 | 0,0665 | 15,0 | | 200 | 10 | 0,665 | 1,50 | **Hinweise:** - Die Werte sind gerundet und dienen als Richtwerte. - Bei sehr hohen Drücken und tiefen Temperaturen kann Wasserstoff verflüssigen oder sogar fest werden. - Für exakte Werte empfiehlt sich die Nutzung von Wasserstoff-Zustandstabellen oder Software wie [NIST Chemistry WebBook](https://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/) oder [Engineering Toolbox](https://www.engineeringtoolbox.com/hydrogen-d_976.html). **Zusammenfassung:** - Bei konstantem Druck steigt mit der Temperatur das Volumen (bzw. sinkt die Dichte). - Bei konstantem Volumen steigt mit der Temperatur der Druck. - Bei steigendem Druck (und konstanter Temperatur) steigt die Dichte. Für präzise Berechnungen und weitere Zustandsgrößen (z.B. Enthalpie, Entropie) empfiehlt sich die Nutzung von Wasserstoff-Zustandstabellen oder spezialisierter Software.