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1 Seminarkurs Chemie 2006/2007 Schusswaffentechnik des 18. und 19. Jahrhunderts.

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1 1 Seminarkurs Chemie 2006/2007 Schusswaffentechnik des 18. und 19. Jahrhunderts

2 2 Schusswaffen Projektilantrieb durch einen Lauf mit sich ausdehnenden Gasen

3 3 Keine Schusswaffen Wurfwaffen z.B.- Katapult - Schleuder Bogenwaffen - kein Lauf - Antriebsenergie nicht von Gasen

4 4 Feuerwaffen Geschütze Handfeuerwaffen

5 5 Geschütze 18. und 19. Jahrhundert häufig Kanonen Sonderfall: Mörser

6 6 Handfeuerwaffen Beispiel: Pistole

7 7 Lafette Gestell zur Montage Transport wesentlich leichter Pivotierte Gleitlafette:Wandlafette:

8 8 Projektile Vollkugel Kartätsche Feuerkugel

9 9 2.Wer hat das Schießpulver erfunden? Die Griechen?

10 10 Griechisches Feuer Erfinder: oströmisches Reich Entdeckung: 671 n.Chr Besteht aus: Kolophonium, Schwefel und Salpeter

11 11 Wer hat das Schießpulver erfunden? Die Griechen? Die Europäer?

12 12 Berthold Schwarz 14.Jahrhundert Mönch und Alchimist im Freiburger Raum entdeckt Schwarzpulver durch Zufall Erfinder der ersten Büchse

13 13 Wer hat das Schießpulver erfunden? Die Griechen? Die Europäer? Die Chinesen?

14 14 China Salpeterhaltige Brandsätze um 1044 n.Chr Erwähnung in Wu Ching Tsung Yao Schwarzpulver gefüllte Bomben im 13. Jahrhundert

15 15 Gewinnung der Chemikalien SalpeterSchwefelHolzkohle 75% 11%-12,5% 12,5%-14% Heute: 75% 10% 15% -reine Ausgangsstoffe

16 16 (Kali-)Salpeter Kristallin reine Form Kehrsalpeter Salpeterhaltige Erde

17 17 Salpeterhaltige Erde Filterung mit Stroh und Reisig Lösen von Fetten & organischen Stoffen 2 x Sieden & Abscheiden Kristallisierung zum Rohsalpeter 3 x Läutern um andere Salze zu lösen Sieden & Sieben Pulverform

18 18 Schwefel Ausschließlich bergmännisch in Italien gewonnen Stangenschwefel

19 19 (Holz-) Kohle Hanfstengeln Erle

20 20 Herstellung des Pulvers Stark zerkleinert Innig vermischt } Bessere Kraftwirkung Entmischte sich leicht Zog Feuchtigkeit an Körnung

21 21 4. Reaktion und Rückstände Verbrennungsgeschwindigkeit von 300 bis max. 600 m/s (je nach Mischung) Rauchschwadenvolumen: (Nur bei Normalbedingungen): 337 l/kg Bei der Reaktion dient hier das Kalisalpeter als Sauerstofflieferant, kann aber auch Natriumsalpeter sein

22 22 Bestimmung der Molaren Masse von Schwarzpulver 75% KNO3 93,0g/mol 10% S 12,0g/mol 15% C 32,1g/mol M = (0,75 * 93g/mol) + (0,10 * 32,1g/mol) + (0,15 * 12,0g/mol) = 74,7 g/mol M = 74,76 g/mol Molare Masse von Schwarzpulver ca. 75g/mol

23 23 m Schwarzpulver = 0,06g Das Schwarzpulver verbrennt sehr schnell. Durch das entstehende Gas wir der Zylinder nach oben gedrückt. Im Reagenzglas entstehen Rückstände. Ergebnis: Bei 0.06g entstehen 13ml Volumen l/kg (Abweichung wegen der Vielfalt der Schwarzpulverarten usw.) Abweichung um vom literaturwert

24 24 Das Schwarzpulver im Reagenzglas wird mit einem heißen Draht entzündet und erwärmt das Wasser. Anhand der Formel: Δ r H m = M/m * (c h2o + C K ) * ΔT Ergebnis: Anfangstemperatur H2O = 23°C Temperatur H2O nach Verbrennung des Schwarzpulvers = 26.8 °C C h2o = kj/(kg*K) C k = 120 j/K Temperaturunterschied = 3.8 °C Molare Reaktionsenthalphie (Werte in Formel eingesetzt) = kJ/mol Literaturwert = kJ/mol

25 25 Wirkung auf Waffen Nach der Reaktion bleiben Sulfate und Salpeter und Nitrate übrig, die bei Feuchtigkeit sauer reagieren und die Waffe angreifen, und z.B. den Lauf zerstören.


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