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[quote="Verzweifelter Erstsemestl"][b]Meine Frage:[/b] Hallo Leute, Ich hätte da mal eine Verständnisfrage. In einer Übungsaufgabe geht es darum eine Thermoskanne so lange zu schütteln, bis das Wasser in ihr eine gewisse Temperatur erreicht hat. Dabei sollen wir mit dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik arbeiten. So wie ich es verstanden habe ist die Temperatur des Wassers eine direkte Konsequenz der inneren Energie (oder? Zumindest sind sie proportional). [b]Meine Ideen:[/b] Mein Ansatz sieht wie folgt aus: Generell gilt ja: dU = dQ + dV Nun in der Aufgabe steht explizit, dass vernachlässigt werden soll, dass das Wasser Wärme an die Kanne abgibt. Außerdem greifen wir nur in unser System ein, indem wir eine Mechanische Arbeit verrichten. Ich denke also, dass man diesen Ansatz reduzieren kann auf: dU = dW woraus folgen würde 3/2*R*dT = m*g*h*(Anzahl der Schüttelungen um die Höhe h). Meine Frage ist, dass mich hier zwei Sachen verwirren: Einerseits ist in der Aufgabenstellung die spezifische Wärmekapazität von Wasser gegeben, was eigentlich darauf hinweist, das die Wärme doch nicht vernachlässigt werden darf. Andererseits habe ich in einem Forenbeitrag bereits eine eine (wenn auch spärlich erklärte) Lösung gefunden die über den Ansatz dQ = dW durchgeführt wurde. Ich wäre euch sehr dankbar wenn mir einer helfen kann :)[/quote]
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Nachricht
ML
Verfasst am: 21. Jan 2020 12:03
Titel: Re: Umwandlung von Arbeit
Hallo,
Verzweifelter Erstsemestl hat Folgendes geschrieben:
dU = dW woraus folgen würde 3/2*R*dT = m*g*h*(Anzahl der Schüttelungen um die Höhe h).
Die Formel 3/2 R dT sollte vermutlich
sein, wobei n die Stoffmenge eines Gases mit f=3 Freiheitsgraden ist, R die Avogadrokonstante und dT die (differentielle) Temperaturerhöhung. Hierbei liegt eine mikroskopische Anschauung über die Vorgänge im Gas vor.
Diesen Ansatz kann man machen, er gilt aber in der Form zunächst nur für Gase, wobei weiter eingeschränkt wird, dass diese möglichst ideal sein sollten, was man aber in erster Näherung annehmen kann.
Vermutlich ist bei Deiner Aufgabe ein makroskopischer Ansatz gemeint. Wenn die Wärme
direkt in die Temperaturänderung eingeht, gilt:
m: Masse des Stoffes (auch Festkörper)
c: Wärmekapazität des Stoffes in kJ/(kg K) und
Temperaturerhöhung
Viele Grüße
Michael
Verzweifelter Erstsemestl
Verfasst am: 20. Jan 2020 22:56
Titel: Umwandlung von Arbeit
Meine Frage:
Hallo Leute,
Ich hätte da mal eine Verständnisfrage. In einer Übungsaufgabe geht es darum eine Thermoskanne so lange zu schütteln, bis das Wasser in ihr eine gewisse Temperatur erreicht hat. Dabei sollen wir mit dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik arbeiten. So wie ich es verstanden habe ist die Temperatur des Wassers eine direkte Konsequenz der inneren Energie (oder? Zumindest sind sie proportional).
Meine Ideen:
Mein Ansatz sieht wie folgt aus: Generell gilt ja: dU = dQ + dV
Nun in der Aufgabe steht explizit, dass vernachlässigt werden soll, dass das Wasser Wärme an die Kanne abgibt. Außerdem greifen wir nur in unser System ein, indem wir eine Mechanische Arbeit verrichten. Ich denke also, dass man diesen Ansatz reduzieren kann auf: dU = dW woraus folgen würde 3/2*R*dT = m*g*h*(Anzahl der Schüttelungen um die Höhe h).
Meine Frage ist, dass mich hier zwei Sachen verwirren: Einerseits ist in der Aufgabenstellung die spezifische Wärmekapazität von Wasser gegeben, was eigentlich darauf hinweist, das die Wärme doch nicht vernachlässigt werden darf. Andererseits habe ich in einem Forenbeitrag bereits eine eine (wenn auch spärlich erklärte) Lösung gefunden die über den Ansatz dQ = dW durchgeführt wurde.
Ich wäre euch sehr dankbar wenn mir einer helfen kann