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user19091909
Anmeldungsdatum: 26.04.2015
Beiträge: 2
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 user19091909 Verfasst am: 26. Apr 2015 18:06 Titel: Isochorer Vorgang |
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Meine Frage:
Die Luft in einem Autoreifen stehe bei v1= 18°C unter einem Überdruck von 2,5bar. Parameter: R(Luft)=288,2 J/kg*K.
a) Wie ändert sich der Reifendruck bei Erwärmung auf v2=38°C, wenn das Reifenvolumen als unveränderlich angenommen wird?
b) Welcher Anteil der im Reifen befindlichen Luft müsste abgelassen werden, um bei der Temperatur v2 den ursprünglichen Reifendruck wiederherzustellen?
c) Wie lange müsste das Ventil dafür geöffnet werden, wenn das Reifenvolumen mit V=0,15m³ und der effektive Durchmesser der Ventildüse mit 2mm angenommen werden kann? Berechnen Sie zunächst die Ausströmgeschwindigkeit. (Hinweis: Druckunterschied und Dichte können während des Ausströmens näherungsweise als konstant angenommen werden, der dadurch begangene Fehler ist mit ca 1% gering.)
Meine Ideen:
Aufgabe a) hab ich mit der Formel (p1/T1 = p2/T2) berechnet und bin auf ein Ergebnis von 2,67bar(267,17kPa) gekommen.
Bei den anderen beiden Teilaufgaben fehlt mir leider völlig der Ansatz.
Würde mich über schnelle Antworten freuen. |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 27. Apr 2015 08:27 Titel: |
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b)
Das "n" steht für die Menge der Luft -
Wenn du von p1 durch auslassen der Luft auf p2 kommst, ist die ausgelassene Menge daher
V}{RT})
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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User1909
Anmeldungsdatum: 25.10.2014
Beiträge: 30
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| User1909 Verfasst am: 27. Apr 2015 17:23 Titel: |
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Und wie mache ich das jetzt mit dem Volumen? Was setze ich da ein? Da habe ich ja nichts gegeben, außer dass es konstant ist.
Du hast Dich mit zwei Accounts hier angemeldet. Das Konto user19091909 wird daher demnächst wieder gelöscht.
Viele Grüße
Steffen |
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User1909
Anmeldungsdatum: 25.10.2014
Beiträge: 30
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| User1909 Verfasst am: 27. Apr 2015 17:46 Titel: |
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Kann man das Volumen einfach rausstreichen, weil es konstant ist? Habe damit dann mal gerechnet, kann aber eigentlich nicht stimmen, weil sich damit die m³ nicht rauskürzen. Komme damit auf 191,5g Luft, die raus muss. |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 27. Apr 2015 17:58 Titel: |
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nein, du hast ja nichts über das Volumen gegeben. Wie soll da eine kg-Anzahl herauskommen?
Die Frage ist. welcher Anteil der ursprünglichen Luft muss rausgelassen werden?
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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User1909
Anmeldungsdatum: 25.10.2014
Beiträge: 30
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| User1909 Verfasst am: 27. Apr 2015 18:08 Titel: |
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Achso... ich brauch also nen Prozentanteil. Aber wie berechne ich den? |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 27. Apr 2015 18:24 Titel: |
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| Zitat: | | Aber wie berechne ich den? |
zu (b)
du hast den zustand "vor ablassen":
du hast den zustand "nach ablassen"
geht man davon aus, dass das reifenvolumen sich nur vernachlaesigbar wenig aendert waehrend des geringfuegigen druckablassens, und dass auch gleiches fuer die temperatur gilt (was man beides wohl muss, denn ansonsten fehlen wohl ne menge daten, und die aufgaben waere m.a.n. unloesbar) , so kann man "im volumen gleichsetzen". es ergibt sich:
bzw. fuer dein gesuchtes verhaeltnis der stoffmengen
gegebene / berechnete werte einsetzen, ausrechnen , fertig
gruss
Ingo |
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User1909
Anmeldungsdatum: 25.10.2014
Beiträge: 30
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| User1909 Verfasst am: 27. Apr 2015 18:33 Titel: |
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Soweit habe ich das ganze ja verstanden, dennoch ist das doch jetzt eine gleichung mit 2 unbekannten. Ich habe weder n1, noch n2 gegeben |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 27. Apr 2015 19:19 Titel: |
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Du suchst ja die relative Menge, die du ablässt, also
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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User1909
Anmeldungsdatum: 25.10.2014
Beiträge: 30
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| User1909 Verfasst am: 27. Apr 2015 19:30 Titel: |
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ah ok, alles klar. Danke
Kannst du mir bei c) vielleicht auch noch nen Tipp für den Ansatz geben? |
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User1909
Anmeldungsdatum: 25.10.2014
Beiträge: 30
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| User1909 Verfasst am: 27. Apr 2015 19:44 Titel: |
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Wie mache ich das mit der Ausströmgeschwindigkeit?
kann ich einfach die Formel v = sqrt(2p/rho) verwenden? |
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User1909
Anmeldungsdatum: 25.10.2014
Beiträge: 30
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| User1909 Verfasst am: 27. Apr 2015 20:01 Titel: |
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hm eher nicht... kam totaler schwachsinn für die geschwindigkeit raus |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 28. Apr 2015 15:36 Titel: |
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die vereinfachte naeherung fuer den ausstroemstrom A [ m³/sec ] ist
( mit  p = druckdifferenz gegen umgebung [N/m²] ,  = gasdichte [kg/m³] , d = lochdurchmesser [m] )
weiterhin kannst du dir mit dem mitgeteilten  ein formales V berechnen, welches der geforderten (eigentlich isochoren) druckaenderung sodann ( und nicht mehr isochor) isobar entsprechen wuerde (  benutzen der vorgegebenen vereinfachungen in der aufgabenstellung) :
)
fuer dieses V gilt nun : V = A * t
und somit
 = t \cdot \frac {d^2 \cdot \pi \ } {4} \sqrt { \frac {\Delta p }{\rho} })
nach t aufloesen, werte einsetzen, ausrechnen, fertig
gruss
Ingo |
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