2003:EB:CF18:7900:44FF:E5CA:5CA:ABB0 am 11. Juli 2024 um 19:36 Uhr

2024-07-11T19:36:34Z

Neue Seite

Das '''Normvolumen''' ist das Volumen, welches die beschriebene Menge eines Stoffs bei genormtem Standarddruck und Standardtemperatur einnimmt. Als [[Maßeinheit]]en werden '''Normkubikmeter''', '''Normliter''' usw. verwendet. Das Volumen aller Stoffe verändert sich mit Druck und Temperatur, bei Gasen ist diese Veränderung aber besonders stark. Deshalb ist die Angabe von Normalvolumen vor allem bei Gasen gebräuchlich, um die bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen vorliegenden ''Betriebsvolumen'' zu vergleichen.<ref>[https://www.emax-haustechnik.de/magazin/normkubikmeter-normliter-normvolumen/ Normkubikmeter, Normliter, Normvolumen], auf emax-haustechnik.de</ref> Dazu wird das aktuelle Volumen mit Hilfe der [[Zustandszahl]] auf den [[Normzustand]] umgerechnet.

== Einordnung und Abgrenzung ==
Historisch bedingt werden [[Fluid]]<nowiki/>massen bis heute überwiegend in der [[Volumeneinheit|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 (Physik)|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 [[synonym]]e 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 Gas''massen'' (und Gasmassenströmen) anstelle von standardisierten Volumina existiert dieses Problem nicht, die Nennung eines Bezugszustandes ist hier nicht notwendig.

== Physikalischer Normzustand ==
Neben vielen anderen später definierten [[Standardbedingungen]] bzw. Bezugszuständen wurden bereits 1940 folgende Standardbedingungen in der [[Normenliste DIN 1000 bis DIN 1499|DIN 1343]] definiert, welche sich weltweit unter dem Begriff ''physikalischer Normzustand'' etabliert haben:
* Standarddruck ''pn'' = 101 325 [[Pascal (Einheit)|Pa]] = 1 013,25 [[Vorsätze für Maßeinheiten|h]]<nowiki/>Pa = 101,325 [[Vorsätze für Maßeinheiten|k]]<nowiki/>Pa = 1,01325 [[Bar (Einheit)|bar]]
* Standardtemperatur ''Tn'' = 273,15 [[Kelvin|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 und technischer Normzustand ===
Weitere gängige Bezugszustände bzw. Standardbedingungen bei der Volumen- und [[Durchflussmessung]] sind:
* ISO 2533 (''ISA = [[International Standard Atmosphere]]'' definiert oder übernommen von der [[International Civil Aviation Organization]] (ICAO); auch üblich im Handel mit Druckgasflaschen):
:''pn'' = 1,01325 bar = 1013,25 hPa; ''Tn'' = 288,15 K = 15 °C

* ISO 6358 / ISO 8778 (''[[Standardbedingungen|Standard Reference Atmosphere]]'', v. a. in USA gebräuchlich) entsprechend DIN 1945-1 (''technischer Normzustand''):
:''pn'' = 1,0 bar; ''Tn'' = 293,15 K = 20 °C

== Schreibweise ==
Laut [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|PTB]] dürfen Einheiten keine Zusatzinformationen über die Art der [[Physikalische Größe|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 ==
Das standardisierte Volumen lässt sich durch [[Multiplikation]] mit der zugehörigen [[Normdichte|Standarddichte]] direkt in eine Masse umrechnen:

:<math>V_\text{n} \cdot \rho_\text{n} = m</math>

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

Bei einem [[ideales Gas|idealen Gas]] berechnet sich die Standarddichte nach der [[Thermische Zustandsgleichung idealer Gase|thermischen Zustandsgleichung idealer Gase]] zu:

::<math>\rho_\text{n} = \frac{p_\text{n}}{R_\text{i} \cdot T_\text{n}}</math>

Hierbei sind:
* <math>p_\text{n}</math> der Absolutdruck und <math>T_\text{n}</math> die absolute Temperatur der definierten Standard- bzw. Normbedingung
* <math>R_\text{i}</math> die [[Gaskonstante #Spezifische Gaskonstante|spezifische bzw. individuelle Gaskonstante]] des Gases.

Unter den physikalischen Normbedingungen hat z. B. [[Luftdichte|Luft eine Dichte]] von <math>\rho_\text{n}</math> = 1,293 kg/m3.

== Literatur ==
* 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 ==
* [[Standard-Liter pro Minute]]

== Weblinks ==
* [https://flowvision-gmbh.de/wp-content/uploads/2020/02/F_Normkubikmeter_d.pdf Durchflussmessung in Gasen Was ist ein Normkubikmeter?] (abgerufen am 21. Juli 2022)
* [https://web.archive.org/web/20160121114705if_/http://herregger.pbworks.com/w/file/fetch/46084091/Molare%20Masse,%20Molares%20Normvolumen,%20Stoffmengenkonzentration.pdf Molare Masse, Molares Normvolumen, Stoffmengenkonzentration] (im Internet Archive, abgerufen am 21. Juli 2022)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Gastechnik]]
[[Kategorie:Volumeneinheit]]

Normvolumen - Versionsgeschichte

2003:EB:CF18:7900:44FF:E5CA:5CA:ABB0 am 11. Juli 2024 um 19:36 Uhr