Physikerboard.de :: Thema-Überblick - Verschiebung x eines Kolbens bei Erwärmung eines Teilvolumen

Myon · Verfasst am: 18. Jul 2020 21:28 Titel:

Wenn die Temperatur im Teilvolumen 2 erhöht wird und die Temperatur im Teilvolumen 1 konstant bleibt, so ist der Prozess in 1 isotherm und in 2 weder isotherm noch adiabatisch.

Schreib einfach die Zustandsgleichungen auf für die beiden Teilvolumen nach dem Vorgang. Man erhält 2 Gleichungen mit 2 Unbekannten (der Druck p1'=p2' sowie die neuen Volumen V1' bzw. V2'=V1+V2-V1'). Die Stoffmengen bleiben konstant und sind gegeben durch den Anfangszustand.

lillylo

Meine Frage:
In einem beidseitig geschlossenen Zylinder mit der Querschnittsfläche A=10 cm2 und den beiden Teilvolumina
V1=50 cm3 und V2=80 cm3 befindet sich ein reibungsfrei gelagerter Kolben. Die beiden Volumina V1 und V2
enthalten das gleiche ideale Gas. Im einem gegebenen Anfangszustand ist das System im Gleichgewicht mit
p1=p2=1 bar und T1=T2=300K.
Berechnen Sie die Verschiebung x des Kolbens, wenn das Gas im Teilvolumen V2 um 100 K erwärmt wird. Die
Temperatur des anderen Teilvolumens bleibt unverändert.)

Meine Ideen:
Ohne das Teilvolumen 1 wäre V2 nach der Erwärmung laut V2*=V2T2*/T2, 106.6 cm3.
Darauf würde laut x=dV/A eine Verschiebung von x=0,026cm resultieren.

Ich bin mir unsicher, was das zusätzliche Teilvolumen V1 bewirkt.
Ist die Zustandsänderung in V1 adiabatisch und in V2 isotherm? Demnach würden sich p und V in beiden Voluminas ändern. Ein Ansatz wäre hier das Gleichsetzen der Energien? Die Erwärmung sorgt für Volumenarbeit, doch durch diese wird an V1 wiederum Arbeit verrichtet und der Druck wird größer.

W2= p2V2-p1V1/k-1
W1= Integral von Apds

W1=W2