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Nachricht |
gl4c
Gast
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 gl4c Verfasst am: 21. Apr 2015 10:18 Titel: Druck in Gefäß |
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Hallo zusammen,
In einem Gefäß befindet sich Argon mit der Atommasse  und der Teilchendichte  . Die Atome haben die mittlere Geschwindigkeit  .
Nun soll der Druck aun der Gefäßwand bestimmt werden, wobei angenommen wird, dass alle Atome die Geschw. haben und unter dem Winkel 45° auf die Aussenwand auftreffen.
Meine Idee:
Da kein Volumen angegeben ist, muss ich wohl zwei Formeln nach  umstellen und gleichsetzten.
1)  , wobei ich die Temperatur durch  ausdrücken kann.
Die kinetische Energie ergibt sich aus
 .
Unter Berücksichtigung des Winkels ergibt sich:
Als zweite Formel ist mir nur  bekannt, dass kürzt sich der Druck jedoch weg.
Ich würde mich sehr über Hilfe freuen,
MfG |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 21. Apr 2015 11:44 Titel: |
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Du befindest Dich auf dem falschen Weg.
Wieso wirkt denn überhabt ein Druck auf die Wände? Was passiert da mikroskopisch? |
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gl4c
Gast
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| gl4c Verfasst am: 21. Apr 2015 11:50 Titel: |
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Hm, die Atome prallen mit Geschwindigkeit v gegen die Aussenwände oder? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 21. Apr 2015 11:53 Titel: |
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Richtung und wieso entsteht dadurch ein Druck? |
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gl4c
Gast
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| gl4c Verfasst am: 21. Apr 2015 11:59 Titel: |
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So wie ich das verstanden habe:
Der Druck wird durch die andauernden elastischen Stöße der Atome verursacht. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 21. Apr 2015 12:53 Titel: |
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| gl4c hat Folgendes geschrieben: | So wie ich das verstanden habe:
Der Druck wird durch die andauernden elastischen Stöße der Atome verursacht. |
Korrekt. Das muss jetzt "nur" noch in Formeln gegossen werden... |
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gl4c
Gast
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| gl4c Verfasst am: 21. Apr 2015 13:09 Titel: |
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Die Energie eines Atoms kann ich berechnen.
Diese Energie wirkt auf die Wand.
Allerdings weiss ich nicht wieviele Atome in dem Gefäß sind, noch wie Groß die Fläche der Wand ist.
Ich bedanke mich schon mal herzlich für deine Hilfe  . |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 21. Apr 2015 13:19 Titel: |
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Energie hilft Dir hier wenig weiter. Bei Stößen sollte man an Impulse denken. Wenn Du Dir dann noch überlegst wie Druck definiert ist, weisst Du schonmal den Grundgedanken. Danach musst Du nur noch rausfinden wieviele Atome pro Zeitintervall auf ein Flachenstueck treffen.
... und wenn Du das alles richtig machst und einsetzt, dann sollten am Ende hoffentlich nur noch bekannte Größen übrig bleiben. |
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gl4c
Gast
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| gl4c Verfasst am: 21. Apr 2015 14:06 Titel: |
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Super, so weit bin ich bis jetzt:
| Zitat: | | Danach musst Du nur noch rausfinden wieviele Atome pro Zeitintervall auf ein Flachenstueck treffen. |
Ich denke, das sollte so stimmen, allerdings kann ich mir den letzten Schritt nicht wirklich erklären (falls er denn stimmt). |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 21. Apr 2015 21:48 Titel: |
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Nein, das ist nicht richtig. Da stimmen schon die Einheiten nicht bei er ersten Gleichung (auch wenn Du irgendwie die richtige Idee zu haben scheinst.. oder zumindest in die richtige Richtung)... |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 22. Apr 2015 03:01 Titel: |
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ein etwas anderer gedanke:
meiner ansicht nach steckt hier in der aufgabenstellung "wie berichtet" ein fehler, und zwar an dieser stelle:
| Zitat: | (...) und der Teilchendichte  . |
benotigt ist zur loesung der aufgabe wohl in der tat die teilchendichte, ja, jedoch ist dies nicht die stoffmenge n , sondern vielmehr ist in wirklichkeit die teilchendichte c = n/V
einsetzen in die allg. gasgleichung liefert sodann:
bzw. mit den bereits benannten ersatztermen fuer T , 
gruss
Ingo |
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gl4c
Gast
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| gl4c Verfasst am: 22. Apr 2015 09:28 Titel: |
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Dann war ich ja in meinem ersten Beitrag gar nich so weit weg.
Jetzt muss ich nur den Winkel berücksichtigen, und dann ergibt sich doch genau das, was ich im ersten Beitrag bei 1) geschrieben habe, oder?
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| Zitat: | | Da stimmen schon die Einheiten nicht bei er ersten Gleichung |
Stimmt, entschuldige.
Ich meine, ich müsste dann  einsetzten.
Ich sehe jedoch leider nicht, wie mich das weiterbringt.
Vielen lieben Dank für die Hilfe, MfG |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2015 09:58 Titel: |
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| gl4c hat Folgendes geschrieben: | Dann war ich ja in meinem ersten Beitrag gar nich so weit weg.
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Doch. Dieser Ansatz funktioniert nicht.
| Zitat: |
Ich meine, ich müsste dann einsetzten.
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Fast... nicht v, sondern die Geschwindigkeitsänderung der Teilchen bei dem Stoss. Dann Einsetzen in die Definition des Drucks.. und dann fehlt Dir nur noch ein kleiner Schritt um das Ergebnis zu erhalten.
Dimensionsanalyse liefert einem im übrigen schon fast das richtiger Ergebnis:
Druck hat die Einheiten Einer Energiedichte, d.h. das Ergebnis wird so aussehen
Die exakte Rechnung lässt Dich nun noch die Zahlen finden die hier fehlen. |
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