Wie berechnet man den Druck am Boden des Ganges Cavus auf dem Mars, wenn er bis zum Rand mit Perfluorbutan gefüllt ist?

Perfluorbutan ist ein inertes, hochdichtes, farbloses Gas und hat einen hohen Treibhauspotentialwert von 4800.
Bei etwa derselben Temperatur von -1,7 ⁰C hat es eine Dichte von 11,2 kg/m 3 gegenüber 2 kg/m 3 für CO 2 (beide bei 1 atm.)
Edit: Perflenapent (C 5 F 12 ) hat eine Molmasse von 288 g/mol gegenüber Perfluorbutan mit 238 g/mol und könnte nach dieser Sättigungskurve bei 25 noch ein Gas sein kPa und 0⁰ C.
Dieses Gas könnte also einen (erheblich) höheren Druck verursachen.
Wenn wir also jemals ernsthafte Absichten haben, den Mars zu terraformieren, hier sind die Gase, mit denen wir beginnen können!
Aber zuerst könnten wir bescheiden beginnen, zum Beispiel mit dem Ganges Cavus , einer Einsturzstelle, die im östlichen Teil des Schluchtensystems der Valles Marineris liegt.

Ganges Cavus

Ganges Cavus , aus Datei: Ganges Chasma

Von den Rändern bis zu seinem Boden ist er etwa 5 km tief (berechnet mit Mars Trek ), und berechnet mit dem Mars Atmosphere Model würde der atmosphärische Druck am Rand 0,692 kPa betragen.
Mit diesem Druck (der CO 2 -Atmosphäre) als Ausgangspunkt an seinen Rändern, wie hoch wäre der Druck am Boden des Ganges Cavus , wenn er mit Perfluorbutan gefüllt wäre ?

Flüssiges Wasser mit 15⁰ C würde einen Druck von 1,8 kPa benötigen, Wasser mit 20⁰ C würde 2,4 kPa benötigen. ( Steamtablesonline )
10⁰ C würden 1,3 kPa benötigen.

Bei einer Randhöhe von +1000 m sollte der atmosphärische Druck dort 638 Pa betragen.

Antworten (1)

Was Sie suchen, ist die Skalenhöhe - die Entfernung, die erforderlich ist, um den atmosphärischen Druck auf 1 / e dessen zu reduzieren, was er war.

Mars hat eine Skalenhöhe von 11,1 km mit einer Atmosphäre von 95 % CO 2 . Ich nehme an, es ist alles CO 2 . Ihr Perfluorbutan hat eine 5,6x so hohe Dichte. Die Skalenhöhe ist linear zum Molekulargewicht, daher beträgt die Skalenhöhe im Krater 1,98 km. Damit erhalten wir 2,52 Skalenhöhen innerhalb des Kraters, e 2,52 = 12,46 die Dichte am Kratergrund wie oben.

Kombinieren Sie dies mit Ihrem Druck am Kraterrand und wir haben einen Druck von 8.622 Pa am Boden des Kraters. Nicht genug, um Raumanzügen auszuweichen.

Vielen Dank, ich habe eine Bearbeitung für einen anderen Fluorkohlenwasserstoff vorgenommen ( C 5 F 1 2 ), die den Druck mehr als verdoppeln könnte, also könnten Sie Ihre Antwort darauf anpassen.
@Cornelisinspace Sie sollten die Torpfosten nicht weiter verschieben, indem Sie Ihre Frage so ändern, nachdem eine Antwort veröffentlicht wurde.
@OrganicMarble Meine Frage ist immer noch : " Wie berechnet man .... " . Ich habe diese Informationen hinzugefügt, nur weil es den Druck verdoppeln würde, was ich erwähnen sollte, sollte ich denken!
Diese Bearbeitung hat keinen Einfluss auf die Qualität Ihrer Antwort, im Titel geht es immer noch um Perfluorbutan !
@Cornelisinspace Ich erkenne die Formel zum Nachschlagen der Dichte nicht, aber ich habe die Mathematik erklärt, es sollte genug da sein, um es für jedes andere Gas herauszufinden. Beachten Sie, dass eine Verdoppelung der Dichte den Druck weit mehr als verdoppelt.
Es sollte beachtet werden, dass 8,6 kPa etwas über der Armstrong-Grenze (6,3 kPa) liegen, sodass Sie möglicherweise einige Minuten lang unbequem mit zusätzlichem Sauerstoff ohne Druckanzug überleben könnten.
@WaterMolecule über Armstrong Limit .. Das ist nicht die Untergrenze für die Überlebensfähigkeit von Druck, sondern lediglich der Punkt, an dem Ihre Körperwärme Ihr Wasser zum Kochen bringt. Die tatsächliche Grenze liegt dort, wo ein reines O2-Atemgas immer noch nicht genügend Sauerstoff in Ihren Blutkreislauf einbringt, um das Bewusstsein aufrechtzuerhalten. diese Zahl beträgt etwa 16 kPa
Wie berechnet man den Druck am Boden des Ganges Cavus auf dem Mars, wenn er bis zum Rand mit Perfluorbutan gefüllt ist?
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