Gesamtentropie berechnen?

Student 0815 · Gast

Hallo, Leute.
Im Moment büffle ich für die Physik Prüfung im Januar und komme bei einer Übungsaufgabe nicht weiter.
Die Aufgabe lautet:

(Wir haben ein Gas mit Druck= 2 bar und Volumen 1 m^3 im Zustand A).
"Nehmen Sie eine Temperatur von 300 K für das Gas in Zustand A an, und berechnen Sie die Gesamtentropie."

Es wird von einem idealen Gas ausgegangen, das zudem "komplett isoliert ist" (Ich habe dies in der Aufgabenstellung als auch thermisch isoliert interpretiert, dass alle Zustandsänderungen also adiabatisch ablaufen. Somit ist auch die Änderung in der Entropie, die in einer vorherigen Teilaufgabe gefragt wurde, gleich 0)

Jedoch habe ich keine Ahnung, wie ich nun mit diesen Informationen die Gesamtentropie berechnen soll. grübelnd

Ich hoffe Jemand kann mir (möglichst schnell Big Laugh

) helfen

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Ich nehme an, da steht noch mehren der Aufgabenstellung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Ideales_Gas#Entropie

Student 0815 · Gast

Ich Schussel merke gerade, dass der Druck in Zustand A 2.5 bar beträgt Hammer

Vielleicht kann mir aber auch noch jemand bei einer weiteren Teilaufgabe helfen.
Dort wird nach der Gesamtenthalpie gefragt, bei einem Zustand B (2 bar und 1.182 m^3).
Die Enthalpie bei einem idealen Gas berechnet sich ja aus H=U+p*V
U ist ja gegeben als U=f/2*n*R*T (Die Freiheitsgrade habe ich ausgerechnet und habe 6 bekommen)
Jedoch steht sehr deutlich in unserer Aufgabe, dass wir die Temperatur für diese Rechnung nicht brauchen, womit ich mit meinem Latein echt am Ende bin. Alle Formeln, die ich kenne, rechnen nur mit dem Unterschied der inneren Energie, was mir hier nichts bringt, da ich ja die innere Energie nur im Bezug auf B berechnen soll grübelnd

Da kann ich echt nur sagen: Hilfe

Student 0815 · Gast

Danke für die Antwort, leider haben wir wirklich nur diese Angaben gegeben, die ich im Post gemacht habe :/ (Also keine Mol Anzahl)

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Da Du die Freiheitsgrade ausgerechnet hast, muss da ja noch bisschen mehr stehen... Poste mal die ganze Aufgabe im Originalwortlaut.

Student 0815 · Gast

Ach du meine Güte, stehe ich auf dem Schlauch Hammer

Die Mol Anzahl kann ich mir natürlich selbst herleiten. Wenn es das facepalm emote hier gäbe, würde ich das jetzt mit Vergnügen einsetzten.
Danke vielmal, jetzt wird glaube ich einiges klar Big Laugh

Student 0815 · Gast

Gut, mache ich:

Prof. W. Mercedes wurde gebeten, die Eigenschaften eines unbekannten Gases zu untersuchen. Er isoliert das Gas vollständig in einem Zylinder und misst Druck und Volumen in zwei Zuständen, A und B. Die Ergebnisse sind in Abb. 1 grafisch dargestellt.

(hier käme eine Grafik, die nur aussagt, dass in Zustand A der Druck 2.5 bar beträgt und das Volumen 1 m^3, in Zustand B der Druck 2 bar und das Volumen 1.182 m^3 beträgt)

a. Berechnen Sie die Anzahl der Freiheitsgrade für das Gas. [0.5P]
b. Nennen Sie ein Beispiel für ein Gas mit dieser Anzahl von Freiheitsgraden. [0.2P]
c. Berechnen Sie die Gesamtenthalpie des Gases in Zustand B. [0.5P] (Hinweis: Um diese Frage zu beantworten benötigen Sie die Temperatur nicht.)
d.Berechnen Sie die Veränderung in der Entropie zwischen Zustand A und Zustand B. [0.5P]
e. Nehmen Sie eine Temperatur von 300 K für das Gas in Zustand A an, und berechnen Sie die Gesamtentropie [0.5P]. f. Zeichnen Sie ein TS‐Diagramm für den Prozess. [0.3P]

Sie sollten in allen Fällen annehmen., dass es sich um ein ideales Gas handelt und dass die Ideale Gaskonstante R = 8,317 J mol‐1 K‐1 ist.
[/img]

Student 0815 · Anmeldungsdatum: 03.01.2017 Beiträge: 11

Kann mir jemand bei Teilaufgabe c.) und e.) weiterhelfen? Ich weiss, wie ich Differenzen berechnen, aber wie soll ich die gesamte Entropie bzw Enthalpie berechnen?
Die Enthalpie berechnet sich ja aus der Addition der inneren Energie mit pdV (oder nRT beim idealen Gas), oder?
Und liege ich mit meiner Vermutung richtig, dass bei einem adiabatischen Prozess keine Entropieänderung statt findet?
Vielen Dank, falls sich jemand die Zeit nimmt, mir weiterzuhelfen Big Laugh

Lazydude · Anmeldungsdatum: 13.01.2017 Beiträge: 4

Die Gesamtenthalpie is ja H=U+pV und U beim idealen Gas ist gegeben durch U=f/2nRT nun kannst du doch einfach T mit der idealen Gasgleichung ersetzen, (T=pV/nR) somit hast du f/2 nR pv/nR= f/2 pv=U und damit ist H= f/2pV+pV.
(Bitte korrigieren wenn etwas falsch ist!)

Lazydude · Anmeldungsdatum: 13.01.2017 Beiträge: 4

Wie hast du eigentlich die Freiheitsgrade berechnet? Ich hab es auch versucht aber in meinem Thermodynamikskript nichts gefunden.

Student 0815 · Anmeldungsdatum: 03.01.2017 Beiträge: 11

Danke für die Antwort Big Laugh

Werde darüber noch mal nachdenken müssen.
Die Freiheitsgrade habe ich mit der Formel für adiabatische Zustandsänderungen berechnet, (in der Aufgabe steht ja, das Gas sei vollständig isoliert, da habe ich daraus geschlossen, dass es auch thermisch isoliert ist) wonach

oder

konstant sein müssen.
Gamma berechnet sich bei einem idealen Gas aus

wobei f die Freiheitsgrade sind.
Hoffe ich konnte dir hier auch weiterhelfen Big Laugh