Warum sind Gasfeuerzeuge meistens mit Butan oder Propan gefüllt, aber nicht mit Methan oder Ethan? Was hat die kritische Temperatur damit zu tun?

Oberhalb der kritischen Tempereatur gibt es keinen Dampfdruck mehr oder anders gesagt, man kann das Gas komprimieren so stark wie man will, es wird nicht mehr flüssig.

Nun ist es aber so, dass grob über den Daumen ein Gas bei gleicher Masse im gasförmigen Zustand etwa das 1000-fache Volumen einnimmt wie die Flüssigkeit. Man würde also kaum Masse in ein kleines Feuerzeig reinkriegen, wenn es nicht als Flüssigkeit geschieht.

Je höher die kritische Temperatur, umso höher ist auch der Siedepunkt und umso geringer ist der Dampfdruck bei Zimmertemperatur. Der Dampfdruck sollte auch nicht zu hoch sein, weil man sonst das Feuerzeug zu massiv bauen müsste, was es schwer und teuer macht.

(Meistens ist es ein Gemisch aus Propan und Butan.)

Welchen Brennwert hat ein cm³ flüssiges Propan oder Butan? Bei welchem Druck ist es teilweise flüssig (Dampfdruck bei Zimmertemperatur)? Unter welchen Druck muss man Methan oder Ethan setzen, um einen vergleichbaren Brennwert in diesem Volumen zu haben?

Am kritischen Punkt endet die Unterscheidung zwischen Flüssigkeit und Gas. Knapp unter der kritischen Temperatur ist der Dampfdruck knapp unter dem kritischen Druck. Auch etwas weiter unter dem kritischen Punkt sind die kritischen Werte immer noch für eine Abschätzung der Größenordnung geeignet.