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Nachricht |
kurt mayer
Gast
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 kurt mayer Verfasst am: 05. Nov 2013 16:46 Titel: adiabatische Kompression/Expansion - Arbeit - Wärme/Kälte |
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Hallo,
ich suche eine Erklärung dafür, dass bei einer Kompression sich die Umgebung stets erwärmt und bei einer Expansion abkühlt.
Dabei dachte ich daran, dass dazu Arbeit notwendig ist (Kompression = gegen einen Druck arbeiten) bzw. geleistet wird (Expansion, wird hier wirklich gearbeitet? ).
Für diese Arbeit erinnere ich mich an: 
wobei F die aufzuwendende Kraft, p der Gegendruck (oder die Druckdifferenz ?), A der Querschnitt ist, s die Änderung in Kompressions-, Expansionsrichtung
oder allgemein  \mathrm{ d} V )
Bisher weiß ich
| Zitat: | | adiabatisch: kein Energie-Austausch mit der Umgebung (also abgeschlossenes System) |
Liegt es nun daran, dass (so habe ich in Erinnerung) es eigentlich keine isothermen Kompressionen, Expansionen gibt, sondern stets Wärme / Kälte "entsteht" (Wärmeenergie frei wird) und bei einem abgeschlossenen System nur diese nicht entweichen kann ?
Nun fehlt mir noch der Zusammenhang zwischen geleisteter Arbeit W und entstehender Wärme oder Temperaturabnahme.
Vielen Dank |
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jmd2
Gast
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| jmd2 Verfasst am: 05. Nov 2013 18:23 Titel: |
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Hallo
| kurt mayer hat Folgendes geschrieben: |
ich suche eine Erklärung dafür, dass bei einer Kompression sich die Umgebung stets erwärmt und bei einer Expansion abkühlt.
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2 Bedingungen erscheinen mir wichtig
1.Es gibt einen Temperaturunterschied
2.Es gibt eine Wärmeleitung |
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kurt mayer
Gast
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| kurt mayer Verfasst am: 05. Nov 2013 18:34 Titel: kurt mayer |
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1) Ich frage mich, wie es zu einem Temperaturunterschied kommt. |
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jmd2
Gast
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| jmd2 Verfasst am: 05. Nov 2013 20:17 Titel: |
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Gas das man verdichtet erwärmt sich
Weiß auch nicht was ich da noch schreiben soll
Den Zusammenhang beschreibt der 1.Hauptsatz |
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Lämpel
Gast
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| Lämpel Verfasst am: 06. Nov 2013 12:45 Titel: Re: adiabatische Kompression/Expansion - Arbeit - Wärme/Kält |
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| kurt mayer hat Folgendes geschrieben: |
ich suche eine Erklärung dafür, dass bei einer Kompression sich die Umgebung stets erwärmt und bei einer Expansion abkühlt.
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Bei der Kompression wird die Teilchenanzahl pro Volumeneinheit erhöht. Dadurch steigt auch deren mittlere kinetische Energie, was die Temperatur ausmacht.
Die Temperatur darf bei dieser Expansion nicht mit der (Wärme)Energie gleichgesetzt werden. |
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kurt mayer
Gast
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| kurt mayer Verfasst am: 06. Nov 2013 17:39 Titel: |
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| Zitat: | | Bei der Kompression wird die Teilchenanzahl pro Volumeneinheit erhöht. Dadurch steigt auch deren mittlere kinetische Energie, was die Temperatur ausmacht. |
wie kommt es zum Anstieg der kin. Energie ? |
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Lämpel
Gast
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| Lämpel Verfasst am: 07. Nov 2013 08:19 Titel: |
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Die Anzahl der Stöße nimmt zu, wegen der größeren Teilchendichte.
Also auf ein einzelnes Teilchen treffen bei erhötem Druck mehr andere Teilchen. Dadurch wird es stärker beschleunigt. Der Einfachheithalber kann man das sich für erstmal nur einen Freiheitsgrad und nur für eine Richtung vorstellen.
Wenn man so will, dann wird von außen Arbeit verrichtet, damit sich die kinetische Energie der einzelnen Teilchen erhöht. |
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kurt mayer
Gast
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| kurt mayer Verfasst am: 08. Nov 2013 16:25 Titel: |
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| Zitat: | Also auf ein einzelnes Teilchen treffen bei erhötem Druck mehr andere Teilchen. Dadurch wird es stärker beschleunigt. Der Einfachheithalber kann man das sich für erstmal nur einen Freiheitsgrad und nur für eine Richtung vorstellen.
Wenn man so will, dann wird von außen Arbeit verrichtet, damit sich die kinetische Energie der einzelnen Teilchen erhöht. |
ok, das und der 1. Hauptsatz "innere Energie = verrichtete Arbeit + Wärmeübertragung" , also hier nur verrichtete Arbeit --> Erhöhung der inneren Energie haben mir das ein bisschen verdeutlicht. Die inn. E. ist also das, was man temperatur nennt? (kin. Energie?)
Nun aber noch ein Verständnisproblem:
Gibt es also isotherme und andere Kompressionen. Denn ich dachte nun,
* es gelte p ~ 1/V, also man halbiert z. B. das Volumen, der Druck verdoppelt sich, T konst.
* Nun scheint sich aber noch die Temperatur zu erhöhen (wegen der verrichteten Arbeit).
Diese Sätze schein sich aber zu widersprechen.
Oder hängt es noch von bisher unerwähnten Faktoren ab, was eintritt? |
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Lämpel
Gast
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| Lämpel Verfasst am: 09. Nov 2013 17:46 Titel: |
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| Zitat: | Die inn. E. ist also das, was man temperatur nennt? (kin. Energie?)
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Das darf nicht gleichgesetzt oder grundsätzlich in Proportion gesetzt werden. |
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Lämpel
Gast
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| Lämpel Verfasst am: 09. Nov 2013 17:52 Titel: |
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| Zitat: |
Nun aber noch ein Verständnisproblem:
Gibt es also isotherme und andere Kompressionen. Denn ich dachte nun,
* es gelte p ~ 1/V, also man halbiert z. B. das Volumen, der Druck verdoppelt sich, T konst.
* Nun scheint sich aber noch die Temperatur zu erhöhen (wegen der verrichteten Arbeit).
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W = -Q -->  U = 0 |
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Kurt Mayer
Gast
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| Kurt Mayer Verfasst am: 10. Nov 2013 11:01 Titel: |
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W = -Q besagt ja, dass die aufs Gas verrichtete Arbeit genauso groß ist wie die ihm entzogene Wärmeenergie.
Aus dem 2. Hauptsatz folgte dann, dass die Änderung der inneren Energie gleich 0 ist.
Also ändert sich auch die Temperatur nicht.
Doch inwieweit hängt das mit meiner Frage zusammen? |
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Lämpel
Gast
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| Lämpel Verfasst am: 11. Nov 2013 08:48 Titel: |
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Ich dachte ein Gas soll isotherm komprimert werden. Was am einfachsten mit Wärmeaustausch funktioniert.
Oder war adiabatisch-isotherm gemeint? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Nov 2013 10:41 Titel: |
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| Lämpel hat Folgendes geschrieben: | | Oder war adiabatisch-isotherm gemeint? |
Ich bin zwar kein Thermodynamilker, aber irgendwie erscheint mir das widersprüchlich. Wo soll die durch Kompression erzeugte Wärmeenergie hin, wenn kein Wärmeaustausch mit der Umgebung passiert (adiabatisch) und gleichzeitig die Temperatur konstant bleiben soll (isotherm). |
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Lämpel
Gast
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| Lämpel Verfasst am: 11. Nov 2013 11:14 Titel: |
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Mit einem reinen Gas kann ich mir eine isotherm-adiabatische Kompression auch nicht vorstellen.
Bestenfalls wenn innerhalb des Gases, also zum System dazugehörig, sich ein geschlossener Thermostat befindet, der nur die Wärme etwa mittels einer internen Phasenumwandlung aufnehmen kann. |
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