Thermodynamik: feuchte Luft

Blacks · Anmeldungsdatum: 18.10.2007 Beiträge: 84

Hallo zusammen,
die SuFu hat mir nicht geholfen, daher hier das Problem, bei dem ich nicht weiter weiß. Die Aufgabenstellung befindet sich im Anhang, es geht um Aufgabenteil a).

Scheinbar sollen die Zustandspunkt ohne Berechnungen in das Diagramm eingezeichnet werden. Dies funktioniert für die Punkte 1, 2 und 4 auch ohne weiteres, nur Punkt 3 kann ich nicht bestimmen. Leider sind die Dateien zu groß, daher muss ich das Diagramm im folgenden Post anhängen. Ich habe die mir bekannten Zustandspunke mal per Paint eingetragen.

Wenn ich es richtig verstehe, ergibt sich der Punkt 3 durch Zumischen von Sattdampf zu Zustand 1. Im Diagramm liegt der Punkt 3 also auf einer Verbindungslinie von Punk 1 und dem Zustandspunkt des Sattdampfs. Doch wo liegt der Sattdampf?
Ich weiß nur, dass es sich um Sattdampf handelt, er also irgendwo auf der Linie mit rel. Feuchte 1 liegen muss.

Hier stecke ich nun fest und hoffe, dass Ihr mir helfen könnt.
Vielen Dank schonmal!

Blacks · Anmeldungsdatum: 18.10.2007 Beiträge: 84

Hier das Diagramm mit den Zustandspunkten.
Leider sehr klein, weil mehr durch die Größenbeschränkung nicht machbar war.

gast15 · Gast

Die Gerade zwischen 2 und 4 verlängern bis zur 7°C Linie
(also im Übersättigungsbereich)

Blacks · Anmeldungsdatum: 18.10.2007 Beiträge: 84

Hmmm...es ist richtig, dass der Zustandspunkt 3 wahrscheinlich im übersättigten Bereich liegt und es stimmt auch, dass er auf einer Verbindungslinie von 2 und 4 liegen muss.
Aber wie kommst du darauf, dass ich bis 7 °C verlängern muss?
Denn leider kann ich die Verbindungslinie zwischen den Punkten 2 und 4 nicht bis 7 °C verlängern. Die Isotherme knickt doch nach der Sättigungslinie ab!

Hat sonst vielleicht noch Jemand einen Tipp für mich? Hilfe

gast15 · Gast

Also wegen der Isothermen im Sättigungsbereich würde ich mir keine Gedanken machen
Da wird eine Linie durch 1 gezogen und fertig
Allerdings keine waagrechte (wie ich dachte) sondern eine Linie die leicht ansteigt,weil der Dampf die Luft erwärmt
Da muß man überlegen oder berechnen
Die Temperatur liest man auf der "y-Achse" ab

Blacks · Anmeldungsdatum: 18.10.2007 Beiträge: 84

Versteh mich bitte nicht falsch, ich bin dir dankbar, dass du dir die Zeit nimmst, mir zu helfen, aber ich möchte ehrlich sein:
Ich glaube dir nicht grübelnd

Du formulierst das ein wenig schwammig und begründest das auch nicht wirklich:
"Die Linie wird durch 1 gezogen und fertig"
Und auch diese Aussage ist meines Wissens nach falsch:
"Die Temperatur liest man auf der "y-Achse" ab"
Selbst im ungesättigten Gebiet verlaufen die Isothermen nicht waagrecht, ich kann sie also an keiner Achse ablesen.

Vielleicht hast du ja teilweise Recht, aber ich möchte schon verstehen, wieso es so sein soll?
Die Linie soll deiner Aussage nach also eine leichte Steigung haben. Das macht für mich durchaus Sinn, denn ich muss ja den Punkt 1 mit dem Zustandspunkt des Sattdampfes verbinden. Aber, wenn ich den Zustandspunkt des Sattdampfes nicht kenne, kann ich auch die Steigung nicht bestimmen. Über den Sattdampf weiß ich aber nur, dass er bei einem Druck von 1 bar vorliegt.

Vielleicht hat noch Jemand anderes einen Rat für mich?

Blacks · Anmeldungsdatum: 18.10.2007 Beiträge: 84

Wäre echt nett, wenn mir Jemand helfen könnte.
Leider geben die Lehrbücher, zu denen ich Zugang habe nur wenig zu diesem Thema her und auch im Netz habe ich nichts hilfreiches gefunden.

Ich bin also für jeden Rat dankbar! Hilfe

Blacks · Anmeldungsdatum: 18.10.2007 Beiträge: 84

Nochmal ein letzter (verzweifelter) Push.
Wie gesagt, bin ich dankbar für alles!

subasa · Gast

Ich bin zwar auch nicht so fit bei Aufgaben mit Feuchter Luft, aber hier ist mal mein Lösungsansatz:

Also, die feuchte Luft im Zustand 4 wird aus der Mischung der erhitzten trockenen Luft und der mit Sattdampf angereicherten Luft gebildet.

Dies kann man als Gerade zwischen den Punkten 2 , 4 und 3 darstellen, aber das wusstest du ja schon.

Wie kommt man also auf den Punkt 3?

Der Sattdampf wird in die trockene Luft eingeblasen, dies ergibt eine feuchte Luft deren Wasserdampf im Sättigungszustand liegt phi = 1.

Jetzt würde ich den Schnittpunkt der Gerade durch 2 4 und der Kurve für gesättigte Luft ermitteln und als Zustandspunkt 3 annehmen.

(ich bin mir nicht ganz sicher, aber vielleicht bringt es dich ja auf den richtigen Gedanken)

Blacks · Anmeldungsdatum: 18.10.2007 Beiträge: 84

Vielen Dank erstmal für deinen Vorschlag, ich muss aber nochmal nachhaken:

Du sagst also, dass der Punkt 3 auf der Linie für phi=1 liegen soll.
Aber warum denn dort und nicht vielleicht weiter im übersättigten Gebiet?
Und würde dies nicht bedeuten, dass die Mischung von gesättigter Luft und trockener Luft wiederum gesättigte Luft ergeben würde?

subasa · Gast

ich stimme dir zu, das ist noch zu ungenau.

es gibt noch eine möglichkeit:

sattdampf von 1bar hat eine Temperatur von ca. 100°C (99,632°C)

Die Enthalpie des Dampfes h'' beträgt dann hwd = 2675,4 kJ/kg (hab ich aus meiner Formelsammlung ( Dampftabelle ))

Beim adiabaten zumischen von Wasserdampf bleibt die gesamtenthalpie gleich dh m° 3 x h3 = m°1 x h1 + m°w x hwd. (m° = massenstrom)

Dies führt nach ein wenig rechnerei zu einem verhältnis : (h3-h1)/(x3 -x1) = hwd, das bedeutet hwd ist die steigung der geraden die von 1 nach 3 führt.
x1 = 0 -> h3 = hwd * x3 + h1 (y = m * x + y0) , wir können jetzt statt x3 irgendeinen geeigneten wert nehmen um die gerade zu zeichnen und der schnittpunkt mit der 2 - 4 gerade ist dann der gesuchte punkt 3.

ich glaub der ansatz ist besser als der vorherige