Thermodynamik Kolbenaufgabe

Petra123456 · Gast

Meine Frage:
Ein Druckbehälter (Volumen 0,02 m³) ist mit Luft (ideales Gas, R = 287 J/kgK, cv = 717,5 J/kgK) vom Zustand 1 (p1 = 5 bar, T1 = 300 K) gefüllt. Die Luft strömt bis zum Druckausgleich in einen senkrecht stehenden Zylinder (Querschnitt A = 0,1 m²) über, der durch einen reibungsfreien, beweglichen Kolben (Masse mK = 1000 kg) verschlossen ist. Nach längerer Zeit hat sich auch die Temperatur zwischen Behälter und Zylinder ausgeglichen. Mit der Umgebung (pu = 1 bar) wird keine Wärme ausgetauscht.

a) Welcher Druck herrscht nach dem Überströmen im System? (1,981 bar)
b) Welche Temperatur stellt sich nach dem Temperaturausgleich ein? (248,2 K)
c) Wie weit wird der Kolben gehoben? (0,218 m)

Meine Ideen:
Aufgabe c konnte ich lösen, aber bei den anderen beiden habe ich Schwierigkeiten. Kann mir da jemand helfen?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

Wie hast Du denn c) gelöst ohne den Druck in Teilaufgabe a)? Der Druck in a) ergibt sich doch unmittelbar aus der Gewichtskraft des Kolbens. Die Temperatur und das neue Volumen bzw. die Höhe des Kolbens ergeben sich dann über die Adiabatengleichungen.