Fahrradreifen

frido204 · Gast

Meine Frage:
Welche Arbeit wird benötigt um bei T= 20°C einen Fahrradreifen mit
einem Volumen von 2 l bei einem Außendruck von 1013 mbar auf einen
Überdruck von 8 bar langsam aufzupumpen (Schlauch und Mantel seien nicht
elastisch). Was ändert sich, wenn man den Reifen schnell auf denselben Druck
aufpumpt?

Meine Ideen:
Diese Aufgabe haben wir heute als Hausaufgabe bekommen. Leider weis ich dafür keine Lösung und auch im Buch finde ich nichts so richtig.
Kann jemand helfen?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Zum ersten Teil ("langsam") eine fast identische Frage hier. Versuchs mal!

Beim zweiten kann man "schnell" übersetzen mit: kein Wärmeaustausch (adiabatisch).

Auwi · Anmeldungsdatum: 20.08.2014 Beiträge: 602

Für die langsame (isotherme) Arbeit gilt:

Daraus ergibt sich:

Die Arbeit im adiabatischen Fall beträgt allgemein:

Die Temperatur bei adiabatischer Kompression kann man aus einer der Adiabatengleichungen erhalten:

Die zur Kompression notwendige Stoffmenge n ist:

Damit beträgt die Arbeit:

(Ich hoffe, mich nicht vertan zu haben...)