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Erster Hauptsatz Variablen
 
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Weinstock
Gast





Beitrag Weinstock Verfasst am: 06. Nov 2016 13:37    Titel: Erster Hauptsatz Variablen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,

ich habe mich gefragt warum die innere Energie 1 U "nur von den Variablen S , V und ev. N abhängt. Wenn ich ausgehend vom ersten Hauptsatz U = TS - Vp das totale Differential bilde ist dU = d(TS) - d(Vp) = dT*S + T*dS -(dV*p + V*dp). Meine Frage warum "ignoriert" man die beiden Terme dT*S und V*dp bei der inneren Energie? Habe ich dabei nicht mögliche Energieumwandlungsprozesse für die Wärme und Arbeit außer Acht gelassen?

Meine Ideen:
Mir ist klar dass Wärme über Entropie definiert ist und weiters in der Herleitung der mechanischen Arbeit W = pdV rauskommt aber bei den anderen Termen ist doch S*dT bzw. V*dp auch eine Wärmemenge bzw eine zu-/abgeführte Arbeit.
Das sind absolute Grundlagen die ich unbedingt verstehen will deshalb bin ich sehr Dankbar für Hilfe!
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Nov 2016 13:55    Titel: Re: Erster Hauptsatz Variablen Antworten mit Zitat

Weinstock hat Folgendes geschrieben:
ersten Hauptsatz U = TS - Vp

Nanu? Wo kommt denn diese Formel her?
Weinstock
Gast





Beitrag Weinstock Verfasst am: 06. Nov 2016 14:08    Titel: Antworten mit Zitat

U = Q + W

z.B. für W also die Arbeit bekomme ich doch W = F*s = (p*A)*S = p*V
d.h. dW = d(p*V) = p*dV + V*dp.
Für Q muss ich noch überlegen...
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Nov 2016 14:12    Titel: Antworten mit Zitat

Weinstock hat Folgendes geschrieben:
U = Q + W

Ja. Das frag ich ja. Wo kommt diese Gleichung denn her? Der erste Hauptsatz ist das jedenfalls nicht.
Weinstock
Gast





Beitrag Weinstock Verfasst am: 06. Nov 2016 14:30    Titel: Antworten mit Zitat

dU = dQ + dW
(ich habe aber schon oft auch dU = Q + W gelesen)

dU = dQ + p*dV + V*dp.

stimmt das jetzt?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Nov 2016 14:37    Titel: Antworten mit Zitat

Weinstock hat Folgendes geschrieben:
dU = dQ + dW
(ich habe aber schon oft auch dU = Q + W gelesen)

Ich hab auch schon U=Q+W gelesen, z.B. bei Dir hier. Dadurch wird es aber nicht richtig.
Zitat:
]
dU = dQ + p*dV + V*dp.
stimmt das jetzt?

Nein. Die innere Energie ist eine Funktion des Volumens, nicht des Drucks. Ein dp hat da also nichts zu suchen.
Weinrebe
Gast





Beitrag Weinrebe Verfasst am: 06. Nov 2016 14:47    Titel: Antworten mit Zitat

Ja und ich würde gerne wissen warum ich da a priori sagen kann. Rein mathematisch komme ich doch auf den o.g. Ausdruck für dW
Weinrebe
Gast





Beitrag Weinrebe Verfasst am: 06. Nov 2016 14:54    Titel: Antworten mit Zitat

Ich zitiere: aus Giancoli Physik S. 655
" Die innere Energie eines realen Gases hängt hauptsächlich von der Temperatur ab, doch wo es vom idealen Verhalten abweicht, kommt eine Anhängigkeit von Druck und Volumen hinzu."
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Nov 2016 15:17    Titel: Antworten mit Zitat

Weinrebe hat Folgendes geschrieben:
Ja und ich würde gerne wissen warum ich da a priori sagen kann. Rein mathematisch komme ich doch auf den o.g. Ausdruck für dW

Rein mathematisch kommst Du gar nicht auf W oder dW, da Du erstmal sagen musst was fuer ein System Du eigentlich betrachtest. Es gibt viele Arten an Arbeit die hier auftreten koennen:
Polarisationsarbeit:
http://pruffle.mit.edu/3.00/Lecture_06_web/node4.html
Magnetische Arbeit:
http://pruffle.mit.edu/3.00/Lecture_06_web/node5.html
...
http://pruffle.mit.edu/3.00/Lecture_08_web/node1.html
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Nov 2016 15:18    Titel: Antworten mit Zitat

Weinrebe hat Folgendes geschrieben:
Ich zitiere: aus Giancoli Physik S. 655
" Die innere Energie eines realen Gases hängt hauptsächlich von der Temperatur ab, doch wo es vom idealen Verhalten abweicht, kommt eine Anhängigkeit von Druck und Volumen hinzu."

Wenn es um subtile Fragen der Statistischen Physik geht, wuerde ich vllt nicht im Giancoli nachschlagen smile
Weinrebe
Gast





Beitrag Weinrebe Verfasst am: 06. Nov 2016 15:31    Titel: Antworten mit Zitat

Aha, also lasse ich den Term V*dp weg weil ich ohnehin weiß dass die innere Energie nicht vom Druck abhängen werden wie z.b. beim idealen Gas oder van der Waals Gas?
thx2
Gast





Beitrag thx2 Verfasst am: 06. Nov 2016 17:30    Titel: Antworten mit Zitat

Weinrebe hat Folgendes geschrieben:
Aha, also lasse ich den Term V*dp weg weil ich ohnehin weiß dass die innere Energie nicht vom Druck abhängen werden wie z.b. beim idealen Gas oder van der Waals Gas?

Was heißt V*dp weglassen?
das stand ja nie da (außer bei dir)
dU=TdS-pdV fertig (N=konstant)

Es kann sein dass in bei irgendeiner inneren Energie auch der Druck vorkommt
meistens der Einfachheit halber

Aber es ist so dass man den Druck ersetzen kann
wenn das nicht geht dann hat man keine innere Energie
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