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darmon
Anmeldungsdatum: 12.11.2007
Beiträge: 23
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 darmon Verfasst am: 03. Jan 2008 17:38 Titel: Erwärmung Fahrradluftpumpe |
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hallo zusammen,
kann mir einer vielleicht bei folgender aufgabe helfen???? ich komm ienfach nicht hinter den kniff....
"in einem fahrradreifen sind 2bar überdruck, dieser soll nun noch ein bischen kräftiger aufgepumpt werden. wie warm würde die luft in der luftpumpe, wenn man sehr schnell(schneller als normal) zusammendrückt?? umgebungstemp sei 20°c"
es handelt sich so denk ich um eine adiabate zustandsänderung und aus der beziehung T~p^1-1/gamma sollte man auf die temperatur nach der kompression kommen.
wie immer finde ich das in dieser aufgabe zuwenig informationen vorhanden sind und des fuchst mich tierisch, also wenn jemand von euch was damit anfangen kann, der soll mir doch bitte bescheid geben....
danke schonmal,
darmon |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Jan 2008 18:36 Titel: |
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Welche Werte fehlen dir denn noch, um diese adiabatische Zustandsänderung zu rechnen?
Der Druck vor dem Komprimieren?
Der Druck nach dem Komprimieren?
Die Temperatur der Luft vor dem Komprimieren?
Die Temperatur der Luft in der Luftpumpe nach dem Komprimieren? |
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darmon
Anmeldungsdatum: 12.11.2007
Beiträge: 23
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| darmon Verfasst am: 03. Jan 2008 18:47 Titel: |
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mir fehlen noch der druck nach dem komprimieren dann das gamma, sprich die Cv und Cp werte. ist aber alles nicht gegeben, deshalb müsste man anscheinend die aufgabe ohne zusätzliche werte lösen können, dies stellt auch mein problem da.....
gruss
darmon |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Jan 2008 19:04 Titel: |
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Ich glaube, da reicht es, wenn du die Aufgabenstellung noch ein bisschen genauer liest und nachdenkst, was sie bedeutet:
* Wie groß ist der Druck im Fahrradreifen? Was hat dieser Druck mit dem Druck zu tun, bis zu dem die Luft in der Luftpumpe komprimiert wird? Tipp: Der Aufpumper hält die Luftpumpe nicht mit dem Finger zu, sondern ist gerade am Pumpen.
* Was für ein Gas wird denn da in den Fahrradreifen gepumpt? Kennst du das gamma dieses Gases, oder kannst du es nachschlagen? |
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darmon
Anmeldungsdatum: 12.11.2007
Beiträge: 23
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| darmon Verfasst am: 03. Jan 2008 19:20 Titel: |
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danke erstmal für deine schnelle antwort.....
heisst des das der druck 2 bar nach dem komprimieren beträgt und der anfangsdruck der atmosphärische ist(1024hpa) ????
und das gamma habe ich folgendermasen ausgerechnet: Cv=f/2*R und gamma=1+Cv/R mit f=5 für die freiheitsgrade des stickstoffs.... |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Jan 2008 19:27 Titel: |
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| darmon hat Folgendes geschrieben: | danke erstmal für deine schnelle antwort.....
heisst des das der druck 2 bar nach dem komprimieren beträgt
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Lies noch genauer: Was bedeutet das "Überdruck" in der Aufgabenstellung?
| Zitat: |
und der anfangsdruck der atmosphärische ist(1024hpa) ????
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Einverstanden  Oder vielleicht einfacher, je nach Wetter, rund 1 bar
| Zitat: |
und das gamma habe ich folgendermasen ausgerechnet: Cv=f/2*R und gamma=1+Cv/R mit f=5 für die freiheitsgrade des stickstoffs.... |
Das sieht schonmal gut aus! Was ergibt das für ein gamma bei dir? Nun besteht Luft ja nicht nur aus Stickstoff, sondern auch aus Sauerstoff. Was gilt für den? |
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darmon
Anmeldungsdatum: 12.11.2007
Beiträge: 23
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| darmon Verfasst am: 03. Jan 2008 19:37 Titel: |
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-also sauerstoff hat natürlich auch 5 freiheitsgrade, deshalb bekomm ich ein gamma von -1/4
-okay, die sache mit dem überdruck, bedeutet evtl. das man die 2bar überdruck plus 1bar luftdruck addiert und somit als enddruck 3bar bekommt.....
wobei wenn diese annahmen stimmen dann kommt ja eine extrem hohe temperatur dabei heraus!!!!!!!!!!!
kann das überhaupt zutreffen????? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Jan 2008 19:54 Titel: |
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| darmon hat Folgendes geschrieben: | -also sauerstoff hat natürlich auch 5 freiheitsgrade,
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Einverstanden
| Zitat: |
deshalb bekomm ich ein gamma von -1/4
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Uups, magst du das nochmal auf simple Rechenfehler checken?
| Zitat: |
-okay, die sache mit dem überdruck, bedeutet evtl. das man die 2bar überdruck plus 1bar luftdruck addiert und somit als enddruck 3bar bekommt.....
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Einverstanden Das genaue Lesen der Aufgabenstellung hat sich in diesem Punkt also schon mal gelohnt |
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darmon
Anmeldungsdatum: 12.11.2007
Beiträge: 23
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| darmon Verfasst am: 03. Jan 2008 20:03 Titel: |
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hey super vielen dank!!!! 
das gamma muss natürlich -5/2 sein......
aber was soll dann so ein abstruser wert von 4294°C ???? der is doch jenseits von gut und böse???
aber nochmals vielen vielen dank!!!!!!!!!! |
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darmon
Anmeldungsdatum: 12.11.2007
Beiträge: 23
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| darmon Verfasst am: 03. Jan 2008 20:06 Titel: |
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sorry ich mein natürlich 1091°C........ |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Jan 2008 20:13 Titel: |
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Zeigst du mal deine Rechnung für das gamma ausführlich? Ich habe da immer noch einen anderen Wert für gamma.
Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 03. Jan 2008 21:19, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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darmon
Anmeldungsdatum: 12.11.2007
Beiträge: 23
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| darmon Verfasst am: 03. Jan 2008 21:12 Titel: |
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also gamma=1-Cv/R und Cv=f/2*R also gamma=1-5/2=-1,5
und der adiabaten exponent ist dann mit 1-1/gamma gleich 1,66
uppps der adiabaten exponent war falsch bei mir, es müsste dann eine temp. von 1555°C rauskommen......
bekommst du das selbe raus????? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Jan 2008 21:19 Titel: |
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Ich glaube, in der Formel für den Adiabatenkoeffizienten von oben
| darmon hat Folgendes geschrieben: | | gamma=1+Cv/R |
war noch ein "Bruchverdreher" enthalten.
// Sorry für die edits, jetzt passts wieder, siehe auch unten
Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 03. Jan 2008 22:46, insgesamt 4-mal bearbeitet |
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darmon
Anmeldungsdatum: 12.11.2007
Beiträge: 23
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| darmon Verfasst am: 03. Jan 2008 22:01 Titel: |
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oh ja hast recht muss natürlich heissen gamma=1+R/Cv
der rest müsste aber stimmen....
und diesmal ist die temperatur die ich rausbekomme auch nicht so extrem hoch wie ich vorher gemeint habe.
die temperatur beträgt nach der kompression 125,5 °C!!
danke dermarkus!!!!!!!!!!!!! |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Jan 2008 22:15 Titel: |
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// edit: Einverstanden, jetzt stimmts
Für den Adiabatenexponenten gamma bekomme ich
Und für die Temperatur bekomme ich
^{1 - (1/\gamma)} \cdot T_1 = \left (3 \right)^{2/7} \cdot 293\, \rm K = 128 \, °\rm C) |
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derJuanito
Gast
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| derJuanito Verfasst am: 17. Jan 2024 17:47 Titel: derJuanito |
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Wieso hat Stickstoff denn 5 und nicht 7 Freiheitsgrade? Die letzten Beiden entstehen meines Wissens doch aus der Vibration. Kann man die in dem Fall vernachlässigen?
LG Jan |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5888
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| Myon Verfasst am: 17. Jan 2024 21:32 Titel: Re: derJuanito |
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| derJuanito hat Folgendes geschrieben: | Wieso hat Stickstoff denn 5 und nicht 7 Freiheitsgrade? Die letzten Beiden entstehen meines Wissens doch aus der Vibration. Kann man die in dem Fall vernachlässigen?
LG Jan |
Sie werden nicht vernachlässigt, doch reicht die Energie der Moleküle bei Raumtemperatur normalerweise nicht aus, um Schwingungszustände anzuregen. Man sagt, die Freiheitsgrade seien "eingefroren".
Siehe hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Freiheitsgrad#Freiheitsgrade_der_Molek%C3%BCle |
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