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Nachricht
Chillosaurus
Verfasst am: 17. März 2012 20:11
Titel: Re: Entropie: isotherme Verdichtung
pauleck hat Folgendes geschrieben:
[...]
In einem Verdichter wird ein Luftmassestrom (m*) isotherm von einem Zustand mit dem Druck p1 und der Temperatur T1 auf den Druck p2 verdichtet. Dabei wird die Leistung P=100kW aufgenommen. Die Umgebungstemperatur beträgt Tu. Luft kann als ideales Gas angesehen werden und äußere Energien können vernachlässigt werden
[...]
1.HS: 0=Q*+P+m*(h1-h2) ==> Q*=-P+(m*)*(h2-h1)
(sprich die zugeführte Leistung muss mit dem gleichen Wert Q* abgeführt werden, damit der Prozess isotherm gilt)
Der Ansatz ist so falsch.
Der Erste Hauptsatz Lautet:
Es wird eine Leistung von 100 kW aufgenommen, ergo erhöht sich die innere Energie:
100 kW=dU/dt
Welcher Druck ist gemeint? Wie sollen wir uns das ganze vorstellen? Ein paar erläuternde Worte, wären nicht schlecht.
Zitat:
Meine erste Frage dazu ist: Wenn die zugeführte Leistung mit einem Wärmestrom abgeführt ist, wie ist es dann möglich, den Druck auf p2 zu erhöhen? Die Enthalpie bleibt in dem Fall schließlich konstant, zudem die kinetische und potenzielle Energie vernachlässigt wird?
Es wird ja nicht alle zugeführte Leistung im Wärmestrom abgeführt, sondern nur alles bis auf die angegebenen 100 kW.
Zitat:
[...]
Für die Entropieänderung gilt: ds=dh+v*dp mit dh=0[...]
Nee, die Enthalpie ist doch nur konstant, wenn ein konstanter Druck vorliegt und der ändert sich laut aufgabenstellung. Auch hast du die Temperatur vergessen.
Hinweis zu b) nutze Differential!
pauleck
Verfasst am: 17. März 2012 18:36
Titel: Entropie: isotherme Verdichtung
Hallo zusammen, mich plagt zur Zeit folgende Aufgabe:
In einem Verdichter wird ein Luftmassestrom (m*) isotherm von einem Zustand mit dem Druck p1 und der Temperatur T1 auf den Druck p2 verdichtet. Dabei wird die Leistung P=100kW aufgenommen. Die Umgebungstemperatur beträgt Tu. Luft kann als ideales Gas angesehen werden und äußere Energien können vernachlässigt werden
Mein Ansatz:
1.HS: 0=Q*+P+m*(h1-h2) ==> Q*=-P+(m*)*(h2-h1)
(sprich die zugeführte Leistung muss mit dem gleichen Wert Q* abgeführt werden, damit der Prozess isotherm gilt)
Meine erste Frage dazu ist: Wenn die zugeführte Leistung mit einem Wärmestrom abgeführt ist, wie ist es dann möglich, den Druck auf p2 zu erhöhen? Die Enthalpie bleibt in dem Fall schließlich konstant, zudem die kinetische und potenzielle Energie vernachlässigt wird?
Machen wir aber erstmal weiter mit der Entropieänderung.
a) Berechnen Sie die Entropieänderung des Luftstroms ΔS*.
Für die Entropieänderung gilt: ds=dh+v*dp mit dh=0
s2-s1 = Ri*ln(p1/p2) ==> ΔS* = (m*)*Ri*ln(p1/p2)
Das stimmt soweit.
b) Berechnen Sie die gesamte irreversible Entropieerzeugung S*irr des Prozesses
Damit habe irgendwie meine Probleme:
Mein Lösungsansatz wäre über die Entropiebilanz: ΔS*=Q*/T1 + S*irr
nach S*irr auflösen....
passt aber nicht!
c) Berechnen Sie die Entropieerzeugung aufgrund des Wärmeübergangs
das habe ich hinbekommen mit S*=Q(1/Tu-1/T1)
Vielen Dank schonmal!