Startseite
Forum
Fragen
Suchen
Formeleditor
Über Uns
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
Foren-Übersicht
->
Wärmelehre
Antwort schreiben
Benutzername
(du bist
nicht
eingeloggt!)
Titel
Nachrichtentext
Smilies
Weitere Smilies ansehen
Schriftfarbe:
Standard
Dunkelrot
Rot
Orange
Braun
Gelb
Grün
Oliv
Cyan
Blau
Dunkelblau
Indigo
Violett
Weiß
Schwarz
Schriftgröße:
Schriftgröße
Winzig
Klein
Normal
Groß
Riesig
Tags schließen
Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
Latex-Kurzbeschreibung
|
Formeleditor
[quote="Nobby1"]Warum geht nicht Punkt 1: p1, V1, T1=300K 1 --> 2: isotherm Punkt 2: p2 =0,5 p1,V2=2*V1, T2= T1 2 --> 3: isochor Punkt 3: p3 = 0,25 p1, V3=V2,T3 = 0,5 T2 3--> 4: isotherm Punkt 4: p4 = 0.5 p1 V4 = 0.5 V3, T4 = T3 4--> 1: isochor Punkt 1: p1 = 2*p4 V1 = V4 T1 = 2 T4 [quote]Punkt 1: p1, V1, T1=300K 1 --> 2: adiabatisch Punkt 2: p1,V2=2*V1,T2 2 --> 3: isochor Punkt 3: p3, V3=V2,T3 [/quote] Warum Punkt 1 zu 2 adiabatisch und nicht isobar Druck bleibt doch gleich[/quote]
Optionen
HTML ist
aus
BBCode
ist
an
Smilies sind
an
BBCode in diesem Beitrag deaktivieren
Smilies in diesem Beitrag deaktivieren
Spamschutz
Text aus Bild eingeben
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu:
Forum auswählen
Themenbereiche
----------------
Mechanik
Elektrik
Quantenphysik
Astronomie
Wärmelehre
Optik
Sonstiges
FAQ
Sonstiges
----------------
Off-Topic
Ankündigungen
Thema-Überblick
Autor
Nachricht
Myon
Verfasst am: 16. Jan 2024 15:08
Titel:
Phil533 hat Folgendes geschrieben:
Stimmt das so?
Ja, sehr gut!
Phil533
Verfasst am: 16. Jan 2024 14:46
Titel:
Bzw. hier noch eine schönere Lösung mit dem gleichen Ergebnis wie meine Lösung, für alle, die das in Zukunft noch sehen sollten
Quelle:
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/adiabatische-zustandsaenderungen
Phil533
Verfasst am: 16. Jan 2024 14:39
Titel:
Vielen Dank für die Hilfe!
Also wenn ich es richtig verstehe, brauche ich in diesem Fall die Formel
, da die Änderung von 1 auf 2 adiabatisch abläuft.
Heißt also:
Daraus folgt dann:
und
.
Das wäre dann auch ziemlich ähnlich zu der angegebenen Zwischenlösung, könnte also stimmen?
Für T4 hätte ich einfach mal angenommen, dass das Volumen wieder auf das halbe Volumen verringert wird, damit wäre dann die Berechnung von T4 sehr ähnlich zu T2:
Stimmt das so?
Myon
Verfasst am: 16. Jan 2024 11:07
Titel:
Bei einer isothermen Expansion muss Wärme zugeführt werden, damit die Temperatur konstant bleibt, z.B. durch einen Wärmeaustausch mit den Behälterwänden. Dafür wird Zeit benötigt. Im Aufgabentext steht jedoch
Zitat:
Beginnend mit einer Temperatur T1 = 300 K wird das Gas zunächst von Zustand 1 in Zustand 2 sehr schnell expandiert bis es das doppelte Ausgangvolumen (V2 = 2*V1) erreicht hat.
Bei einer adiabatischen Zustandsänderung ändern sowohl Volumen, Druck als auch Temperatur. Im p-V-Diagramm verlaufen die Adiabaten steiler als die Isothermen, da die Druckänderung bei gleicher Volumenänderung grösser ist als im isothermen Fall (z.B. schnelle Kompression --> Druck steigt stark, da auch Temperatur steigt, vgl. Fahrradpumpe).
Nobby1
Verfasst am: 16. Jan 2024 09:56
Titel:
Warum geht nicht
Punkt 1: p1, V1, T1=300K
1 --> 2: isotherm
Punkt 2: p2 =0,5 p1,V2=2*V1, T2= T1
2 --> 3: isochor
Punkt 3: p3 = 0,25 p1, V3=V2,T3 = 0,5 T2
3--> 4: isotherm
Punkt 4: p4 = 0.5 p1 V4 = 0.5 V3, T4 = T3
4--> 1: isochor
Punkt 1: p1 = 2*p4 V1 = V4 T1 = 2 T4
Zitat:
Punkt 1: p1, V1, T1=300K
1 --> 2: adiabatisch
Punkt 2: p1,V2=2*V1,T2
2 --> 3: isochor
Punkt 3: p3, V3=V2,T3
Warum Punkt 1 zu 2 adiabatisch und nicht isobar Druck bleibt doch gleich
Myon
Verfasst am: 16. Jan 2024 08:59
Titel:
Zuerst würde ich eine Übersicht erstellen über die einzelnen Prozessschritte. Die 4 "einfachen" Zustandsänderungen sind: isotherm (T=const.), isobar (p=const.), isochor (V=const.), adiabatisch (dQ=0). Vielleicht den Kreisprozess auch in einem p-V-Diagramm skizzieren.
Das Wort "schnell" im Aufgabentext wird bedeuten, dass die betreffenden Prozesse so rasch ablaufen, dass zu wenig Zeit für einen Wärmeaustausch bleibt. D.h., der Prozess ist adiabatisch.
Die Übersicht beginnt also mit
Punkt 1: p1, V1, T1=300K
1 --> 2: adiabatisch
Punkt 2: p1,V2=2*V1,T2
2 --> 3: isochor
Punkt 3: p3, V3=V2,T3
Die genannten Gleichungen sind z.T. nicht richtig, zumindest nicht allgemein.
Grundsätzlich gilt für ein ideales Gas immer die Zustandsgleichung
(n=Stoffmenge). Für adiabatische Prozesse gelten bei einem idealen Gas die Adiabatengleichungen
Dabei ist kappa der Adiabatenkoeffizient, hier kappa=1.4 für ein zweiatomiges Gas.
T2 ist nicht gleich T1. Für T4 aber kann man die Rechnung etwas abkürzen und braucht nicht alle Schritte durchzurechnen. Das Volumen wechselt nur zwischen zwei verschiedenen Werten.
Nobby1
Verfasst am: 16. Jan 2024 00:54
Titel:
Würde sagen T2 sind immer noch 300K, da pV = nRT, wenn p/2 bei 2V. T3 = T2/2 ist 150 K, was aber bei konstanten Volumen noch mal eine Halbierung des Druckes bedingt. Also p/4.
Die Kompression führt zu p/2 bei erreichen von V und die Erwärmung auf 300 k wieder zu p.
Kreislauf geschlossen.
Phil533
Verfasst am: 15. Jan 2024 23:19
Titel: Wärmekraftmaschine mit idealem Gas
Meine Frage:
Hallo, ich bin auf folgende Aufgabe gestoßen, finde aber einfach keine hilfreiche Formel:
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet mit 1 kmol eines idealen zweiatomigen Gases. Beginnend mit einer Temperatur T1 = 300 K wird das Gas zunächst von Zustand 1 in Zustand 2 sehr schnell expandiert bis es das doppelte Ausgangvolumen (V2 = 2*V1) erreicht hat. Dann erfolgt eine Abkühlung in den Zustand 3 auf die halbe Temperatur (T3 = T2/2), ohne das Volumen zu verändern. Eine sehr schnelle Kompression führt in Zustand 4 und eine Erwärmung bei wieder konstantem Volumen vervollständigt den Kreisprozess.
Frage: Berechne die Temperaturen T2 und T4 im zweiten und vierten Zustand. Ersatzlösung: T2 = 221 K, T4 = 141 K
Meine Ideen:
Meine bisher gesammelten Formeln sind folgende: p*V=n*R*T, U=Q*W, U=-p*V und EKin=1,5*N*k*T, N=2 -- Keine Garantie auf Richtigkeit!
Allerdings kann ich keine der Formeln anwenden, da ich bei jeder Berechnung scheinbar 3 Variablen angegeben sind, also der Druck p, das Volumen V und die Temperatur T - Jedoch ist nur T1 angegeben.
Kurzer Hinweis dazu: Die Aufgabe stammt aus dem Staatsexamen für Lehramt UF Physik, Bayern, Frühjahr 2021, eine Lösung zu dieser Aufgabe muss also existieren.
Vielen Dank für die Unterstützung!