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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
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 Kurt Verfasst am: 25. Aug 2025 15:20 Titel: Autoreifen aufpumpen |
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Es sei ein Autoreifen der nach aussen hin thermisch und strahlungstechnisch abgeschirmt ist. Er sei mit Luft von 20°C gefüllt, habe also einen Innendruck (Ansolut) von 1 bar.
Nun wird der Reifen auf 10 Bar mit Luft von 20° C aufgepumpt, er wird dadurch wärmer.
Meine Frage: um wieviel Grad (ca.) hat sich die Luft im Reifen erhöht, welche Temperatur wird da gemessen?.
Kurt
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 25. Aug 2025 16:14 Titel: Re: Autoreifen aufpumpen |
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Für trockene Luft komme ich auf eine Temperaturerhöhung um 273 K.
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 25. Aug 2025 16:39 Titel: Re: Autoreifen aufpumpen |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Für trockene Luft komme ich auf eine Temperaturerhöhung um 273 K. |
Ich komme mit der Adiabatengleichung auf denselben Wert, wenn die 10 bar ebenfalls absolut gemeint sind, also bara und nicht barg.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
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| Kurt Verfasst am: 25. Aug 2025 16:39 Titel: Re: Autoreifen aufpumpen |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Für trockene Luft komme ich auf eine Temperaturerhöhung um 273 K. |
Das wären dann 40°C
(oder ich habe falsch interpretiert/gerechnet)
Oder sind dann es 293 °C?
Kurt
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
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| Kurt Verfasst am: 25. Aug 2025 16:43 Titel: Re: Autoreifen aufpumpen |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Für trockene Luft komme ich auf eine Temperaturerhöhung um 273 K. |
Ich komme mit der Adiabatengleichung auf denselben Wert, wenn die 10 bar ebenfalls absolut gemeint sind, also bara und nicht barg. |
Die Druckwerte zur Einfachheit absolut.
Mir scheinen die "um 273K" höher schon sehr hoch zu sein, jedoch wird eine Luftpumpe unten sehr heiss wenn man da prächtig pumpt.
Kurt
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 25. Aug 2025 17:06 Titel: Re: Autoreifen aufpumpen |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Mir scheinen die "um 273K" höher schon sehr hoch zu sein, jedoch wird eine Luftpumpe unten sehr heiss wenn man da prächtig pumpt. |
Kommt mir auch sehr viel vor, ich glaube aber nicht, dass wir uns bei dieser elementaren Rechnung vertan haben.
Wenn man den Reifen allerdings mit vorkomprimierter Luft aufpumpt, die bereits auf Raumtemperatur abgekühlt ist, dann gibt es natürlich keine Erwärmung, weil sich die Druckluft nur von einem Ort zu einem anderen bewegt.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
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| Kurt Verfasst am: 25. Aug 2025 17:32 Titel: Re: Autoreifen aufpumpen |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Mir scheinen die "um 273K" höher schon sehr hoch zu sein, jedoch wird eine Luftpumpe unten sehr heiss wenn man da prächtig pumpt. |
Kommt mir auch sehr viel vor, ich glaube aber nicht, dass wir uns bei dieser elementaren Rechnung vertan haben.
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Naja, ist warscheinlich richtig und passt auch zu dem was in der Atmosphäre zu messen ist.
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Wenn man den Reifen allerdings mit vorkomprimierter Luft aufpumpt, die bereits auf Raumtemperatur abgekühlt ist, dann gibt es natürlich keine Erwärmung, weil sich die Druckluft nur von einem Ort zu einem anderen bewegt. |
Das ist klar.
Nun der zweite Teil.
Der Reifen ist nun auf 10Bar absolut aufgepumpt und ist heiss.
Jetzt wird die Isolierung, das adiabatische Verhalten, weggenommen und der Reifen kühlt auf 20° C ab.
Der Druck wird wohl etwas sinken, die Temperatur hat im Reifen nun auch 20°C.
Nun wird das Ventil rausgeschraubt, die Luft rausgelassen. (Druck nun wieder 1Bar_abs)
Im Reifen stellt sich nun eine Temperatur ein die im Bereich von -250°C liegt.
Kurt
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 25. Aug 2025 18:00 Titel: |
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Von 20°C 10bara auf 1bara adiabat ergibt -121°C.
Es kommt auf das (absolute) Druckverhältnis an, nicht auf die Druckdifferenz.
Natürlich kommt niemals eine negative absolute Temperatur heraus.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
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| Kurt Verfasst am: 25. Aug 2025 18:18 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | Von 20°C 10bara auf 1bara adiabat ergibt -121°C.
Es kommt auf das (absolute) Druckverhältnis an, nicht auf die Druckdifferenz.
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Da hab ich wohl falsch gedacht, habe einfach die 273K von den 20°C abgezogen.
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Natürlich kommt niemals eine negative absolute Temperatur heraus.
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Ist klar, Temperatur ist ja nur ein Mass für die Bewegung die auf einen Sensor einwirkt. Und dies beginnt bei Null_K.
Wenn man die heisse Luft im Reifen in einen grösseren Reifen bringt dann ist in diesem eine geringere Temperatur zu messen als sie im Originalreifen war.
Die Bewegungsmenge ist dabei allerdings gleich geblieben.
Die "Menge an Bewegung" ist also quasi eine Konstante der Menge an Molekülen die im reifen sind/waren.
Kurt
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 25. Aug 2025 18:34 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | Wenn man die heisse Luft im Reifen in einen grösseren Reifen bringt dann ist in diesem eine geringere Temperatur zu messen als sie im Originalreifen war.
Die Bewegungsmenge ist dabei allerdings gleich geblieben.
Die "Menge an Bewegung" ist also quasi eine Konstante der Menge an Molekülen die im reifen sind/waren. |
Etwas komisch formuliert. Wenn man die heiße Luft in einen größeren Reifen bringt, dann mischt sich ja die heiße Luft mit der Luft im neuen Reifen und wird deswegen kühler. Man muss schon ganz genau beschreiben, wie man das macht.
Temperatur entspricht der mittleren molekularen Bewegungsenergie und hat primär nichts mit Druck oder Dichte zu tun. Diese Größen sind unabhängig einstellbar, genau wie die x-, y- und z-Koordinaten im kartesischen Koordinatensystem.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 25. Aug 2025 18:50 Titel: |
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Die AI meint  , also +101 K.
| ChatGPT5 hat Folgendes geschrieben: | Beim Füllen einer starren, wärmeisolierten „Flasche“ (hier: Reifen) gilt für ideales Gas die Energiebilanz
\, c_p\,T_{\text{in}}) ,
weil mit der einströmenden Luft (Enthalpie  ) Energie in den Reifen gelangt, aber keine Wärme nach außen abgeführt wird. Mit  und  ergibt sich (allgemein)
+\gamma P_1 T_{\text{in}}\,}) .
Für Luft ( )
 (20 °C)
 (absolut)
und
 (absolut):
\,\frac{P_1}{P_2}} \;\approx\; \frac{1{,}4}{1+0{,}4\cdot 0{,}1}\cdot 293{,}15\,\text{K} \;\approx\; 395\,\text{K}\;\approx\;121^\circ\text{C}) . |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 26. Aug 2025 09:30 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Die AI meint , also +101 K. |
Ein Grund mehr, sich nicht auf KIs zu verlassen. Die Adiabatengleichung lautet
^{1 - \frac{1}{\gamma }})
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 26. Aug 2025 12:51 Titel: |
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Macht es keinen Unterschied, dass ein offenes oder geschlossenes System betrachtet wird?
Für einen Kolben, der Luft in einen geschlossenen System komprimiert, gilt die von dir genannte Adiabatengleichung aber da strömt weder Luft ein, noch aus.
-> geschlossen (im Bezug, dass weder Luft ein- noch ausströmt)
In Kurt seinem Beispiel strömt zusätzliche Energie, durch zusätzliche Luft, in den Reifen. Da diese in-Luft 20°C hat, kann m.E. die Gleichung und das Ergebnis nicht gleich sein.
-> offen (im Bezug, dass Luft ein- und ausströmen kann.
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 26. Aug 2025 13:26 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | Macht es keinen Unterschied, dass ein offenes oder geschlossenes System betrachtet wird?
Für einen Kolben, der Luft in einen geschlossenen System komprimiert, gilt die von dir genannte Adiabatengleichung aber da strömt weder Luft ein, noch aus.
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Die Luftmenge, die in den Reifen gepresst wird, kann man sich in einem Kolben denken, der dann ganz zusammengedrückt wird und alles in den Reifen transportiert. Dieses System ist geschlossen.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 26. Aug 2025 14:46 Titel: |
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Das heißt die Temperatur der einströmenden Luft und damit deren innere Energie hat keinen Einfluss auf die Endtemperatur?
Wo geht die Temperatur der einströmenden Luft in die von Drstupid angegebene Adiabatengleichung ein und warum kommt dir und Drstupid der Wert intuitiv zu hoch vor? In Kurt seiner Aufgabenstellung ist t0 und tin je 293 K. tin könnte aber auch 5 K oder 100.000 K sein…
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 26. Aug 2025 16:01 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | In Kurt seiner Aufgabenstellung ist t0 und tin je 293 K. |
Deshalb muss ich sie in meiner Rechnung nicht unterscheiden.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | tin könnte aber auch 5 K oder 100.000 K sein… |
Dann würde die Rechnung anders aussehen. Aber dann wäre es auch nicht mehr der Fall, über den wir hier reden.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 26. Aug 2025 16:32 Titel: |
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Warum? Die Fragestellung ändert sich doch nicht, wenn 20 verschiedene t0 und tin und nur 1 x t0 = tin als Messreihe ausgewertet wird. Für die eine Messung wo t0 = tin ist, würdest du eine andere Gleichung nutzen, als bei den anderen 20 Messungen?
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 26. Aug 2025 17:03 Titel: |
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Ich würde für t0 ungleich tin zuerst die (mengenabhängige) Mischtemperatur berechnen und dann die Adiabatengleichung anwenden.
Für t0 = tin müsste aber sowieso dasselbe herauskommen, tut es aber nicht.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 26. Aug 2025 21:51 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Warum? |
Weil Kurt festgelegt hat, dass t0 = tin = 20 °C gilt. Ich verstehe nicht, worauf Du hinaus willst. Warum willst Du unbedingt etwas anderes berechnen?
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 26. Aug 2025 23:27 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Ich verstehe nicht, worauf Du hinaus willst. Warum willst Du unbedingt etwas anderes berechnen? |
Es gibt 2 verschiedene Lösungen und ich würde gerne wissen, welche die richtige ist. Nach dem Ansatz der AI sind alle von Kurt gegebenen Parameter frei wähl- und durchrechenbar, was aber für diese Fragestellung und unter Nutzung der o.g. adiabatischen Gleichung nicht gegeben ist.
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 27. Aug 2025 00:26 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt 2 verschiedene Lösungen und ich würde gerne wissen, welche die richtige ist. Nach dem Ansatz der AI sind alle von Kurt gegebenen Parameter frei wähl- und durchrechenbar, was aber für diese Fragestellung und unter Nutzung der o.g. adiabatischen Gleichung nicht gegeben ist. |
Ich verstehe schon den Energiebilanzansatz der AI nicht. Durch einen Kompressor wird doch Energie zugeführt.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 27. Aug 2025 08:22 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt 2 verschiedene Lösungen und ich würde gerne wissen, welche die richtige ist. Nach dem Ansatz der AI sind alle von Kurt gegebenen Parameter frei wähl- und durchrechenbar, was aber für diese Fragestellung und unter Nutzung der o.g. adiabatischen Gleichung nicht gegeben ist. |
Ich verstehe schon den Energiebilanzansatz der AI nicht. Durch einen Kompressor wird doch Energie zugeführt. |
Zugeführt wird nichts, es wird einfach nur verfrachtet oder das Volumen verändert.
Die Erhaltungsgrösse "Bewegung" verändert sich dadurch nicht.
Wenn du schon in "Energie" denkst (es gibt ja keine) dann betrifft das den Kompressor. Seine Wärme geht ja nicht irgendwo hinein.
Alles was sich hier verändern kann ist die Temperaruranzeige, sie wird von der Erhaltungsgrösse unterschiedlich stark (wegen Volumenunterschieden) beeinflusst (Bewegungsmenge pro Raumvolumen (die den Sensor trifft)).
Kurt
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Aug 2025 08:57 Titel: |
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Ich denke, der Artikel sollte alles wesentliche beinhalten:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Adiabatic_process
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Aug 2025 12:08 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt 2 verschiedene Lösungen und ich würde gerne wissen, welche die richtige ist. |
Dass die Gleichung der KI falsch ist, sieht man schon daran, dass der Adiabatenexponenten nicht im Exponent steht.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Nach dem Ansatz der AI sind alle von Kurt gegebenen Parameter frei wähl- und durchrechenbar, was aber für diese Fragestellung und unter Nutzung der o.g. adiabatischen Gleichung nicht gegeben ist. |
Na und? Wozu sollen die Parameter freier wählbar sein, als sie in der Frage vorgegeben sind? Das macht die Rechung nur unnötig kompliziert. Vielleicht ist das auch der Grund für das Scheitern der KI.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 27. Aug 2025 18:31 Titel: |
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Ich will ja nicht behaupten, dass die Adiabatengleiichung falsch ist aber ich behaupte, dass die Modellierung des aufpumpen eines Reifen mit einer Lufpumpe oder Kompresor nur teilweise richtig damit beschrieben wird. Wenn ich einem Denkfehler unterlaufen bin, dann bitte gerne aufklären.
Ich behaupte für die abgebildeten Prozesse gilt
1. A1 = A2 = B_verdichten
2. A1 = A2 ≠ B_ansaugen
Die Adiabatengleichung gilt dann für B ausschließlich, wenn, wie bei A1 oder A2, mit einen einzigen Kolbenhub der Druck im Reifen auf 10 bar erhöht wird (verdichten durch Verringerung des Systemvolumens bei gleicher Masse der Luft). Bei B erhöht sich die Masse der Luft im System aber das Systemvolumen bleibt nahezu gleich (verdichten durch Steigerung der Luftmasse, bei nahezu gleichbleibenden bzw. geringfügig "oszillierenden" Volumen -> aufeinanderfolgende Hübe des Kolbens).
Wir können den Kompresssor weglassen, wenn die Druckluft aus einen viel größeren Tank und mit entsprechend großen Druck gespeist wird. Diese Luft kann irgendwann mal mit einen Kompressor verdichtet worden sein. Es genügt dann einfach ein Ventil zwischen den großen Tank und den kleinen Tank (den Reifen), um in letzteren den Druck auf 10 bar zu erhöhen. Das geht dann bei großen Druckunterschied sogar sehr schnell.
Aus meiner Sicht ist System A1 und A2 geschlossen aber System B offen. A1 und A2 können (einzig) durch die Adiabatengleichung beschrieben werden aber B nicht. B ist eine Verkettung von unterschiedlichen Prozessschritten und kann m.E. nicht exakt wie Prozess A1/A2 beschrieben werden. Die AI leitet entsprechend für das füllen des Tanks bzw. des Reifens die Rechnung von der o.g. Energiebilanz ab und nutzt nicht die normale Adiabatengleichung.
Letztlich gilt
3. A1 = A2 ≠ (B_verdichten + B_ansaugen)
und damit kann der Gesamtprozess B nicht mit den gleichen Methoden des Einzelprozess von A1/A2 berechnet werden.
Ein Füllprozesss mit Argon und ohne Kompressor wird hier beschrieben und das entspricht dem Ansatz der AI.
https://cdn.prexams.com/3411/ch09.pdf
Die Energiebilanzgleiochung taucht dort auf: m₂ Cᵥ⁰ T₂ − m₁ Cᵥ⁰ T₁ = (m₂−m₁) Cₚ⁰ T_in
| Zitat: |
9.169
A horizontal, insulated cylinder has a frictionless piston held against stops by an external force of 500 kN. The piston cross-sectional area is 0.5 m2 , and the initial volume is 0.25 m3 . Argon gas in the cylinder is at 200 kPa, 100°C. A valve is now opened to a line flowing argon at 1.2 MPa, 200°C, and gas flows in until the cylinder pressure just balances the external force, at which point the valve is closed. Use constant heat capacity to verify that the final temperature is 645 K and find the total entropy generation.
... |
| Beschreibung: |
|
| Dateigröße: |
1.39 MB |
| Angeschaut: |
27397 mal |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Aug 2025 22:58 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Die Adiabatengleichung gilt dann für B ausschließlich, wenn, wie bei A1 oder A2, mit einen einzigen Kolbenhub der Druck im Reifen auf 10 bar erhöht wird (verdichten durch Verringerung des Systemvolumens bei gleicher Masse der Luft). |
Die Adiabatengleichung gilt für adiabatische Zustandsänderungen idealer Gase. Das ist alles. Auf welchem Weg das Syetem von einem zum anderen Zustand kommt, ist dabei egal. Ob Du dafür also einen oder tausend Kolbenhüben brauchst, spielt keine Rolle. Du kannst die Luft zwischendurch sogar beliebig oft expandieren und wieder komprimieren. Das Ergebnis ist immer dasselbe.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 28. Aug 2025 00:42 Titel: |
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Es geht doch darum, das beim ansaugen der Luft genau das Volumen des Zylinders gefüllt und dann die Masse der Luft, noch befindlich in dem Volumen des Zylinders, durch den Kolben in den Tank transportiert wird. Bei jedem Kolbenhub erhöht sich die Masse der Luft im Tank und damit auch der Druck. Beim reinen Kolben A1 oder A2 ist der Druck immer gleich, wenn verdichtet (hoher Druck) oder unverdichtet (geringer Druck) ist, da keine neue Masse in das System gelangt.
Beides ist adiabatisch:
- Kolben (geschlossenes System, feste Gasmenge)
- Reifen/Tank füllen (offenes System, Massenstrom)
Nur erstes kann mit der normalen adiabatischen Gleichung beschrieben werden.
Aber egal, wir müssen nicht einer Meinung sein.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 28. Aug 2025 09:21 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | Es geht doch darum, das beim ansaugen der Luft genau das Volumen des Zylinders gefüllt und dann die Masse der Luft, noch befindlich in dem Volumen des Zylinders, durch den Kolben in den Tank transportiert wird. Bei jedem Kolbenhub erhöht sich die Masse der Luft im Tank und damit auch der Druck. Beim reinen Kolben A1 oder A2 ist der Druck immer gleich, wenn verdichtet (hoher Druck) oder unverdichtet (geringer Druck) ist, da keine neue Masse in das System gelangt.
Beides ist adiabatisch:
- Kolben (geschlossenes System, feste Gasmenge)
- Reifen/Tank füllen (offenes System, Massenstrom)
Nur erstes kann mit der normalen adiabatischen Gleichung beschrieben werden.
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https://en.wikipedia.org/wiki/Adiabatic_process
| Zitat: | | An adiabatic process ... is a type of thermodynamic process that occurs without transferring heat between the thermodynamic system and its environment. Unlike an isothermal process, an adiabatic process transfers energy to the surroundings only as work and/or mass flow. |
Problematisch ist nicht der Massenfluss sondern Austausch von Wärme aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen im Kompressor (T = 20° C = const.) und im Reifen (dT/dt > 0).
Presst man einmal kurz Luft in den Reifen, so ist alles OK. Schiebt man jedoch kontinuierlich Luft konstanter Temperatur in der sich zunehmend erwärmenden Reifen, so wird's komplizierter ...
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 28. Aug 2025 09:31 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | Nur erstes kann mit der normalen adiabatischen Gleichung beschrieben werden.
Aber egal, wir müssen nicht einer Meinung sein. |
In der Physik gibt es keine Meinungsfreiheit. Deine Behauptung ist falsch und wird durch Wiederholung nicht richtiger. Wir haben hier einen Anfangszustand mit bekanntem Druck und Temperatur und einen Endzustand mit bekanntem Druck, für den die Adiabatengleichung die Temperatur liefert - unabhängig davon wie das Syetem vom Anfangs- zum Endzustand gebracht wird.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 28. Aug 2025 09:47 Titel: |
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Ich hatte oben ein ganz konkretes Gegenbeispiel mit dem befüllen von Argon zitiert. Somit steht hier deine Aussage gegen die Aussage aus dem verlinkten Artikel (die AI und ich sind damit raus).
Es gibt noch andere derartige Beispiele im Internet.
Wenn du magst, dann kannst du ja genau diese Beispiele widerlegen.
| Zitat: | | In der Physik gibt es keine Meinungsfreiheit. |
Richtig, in der Natur gibt es keine Meinungsfreiheit aber dennoch gibt es unglaublich viele unterschiedliche Meinungen innerhalb der Physikergemeinde.
Es gibt ja nicht mal einen durchgehenden Konsenz in der Physikergemeinde, was die Physik überhaupt alles leisten soll. Von shut up and calculate, bis hin zur Stringtheorie ist das ein sehr großer bunter Blumenstrauß an "Meinungen".
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 28. Aug 2025 10:29 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Ich hatte oben ein ganz konkretes Gegenbeispiel mit dem befüllen von Argon zitiert. |
Das ist hier irrelevant. Noch einmal: Wir haben hier am Anfang und am Ende des Prozesses Luft mit jeweils einem Druck und einer Temperatur. Dass am Anfang ein Teil davon im Reifen ist und der Rest nicht, spielt keine Rolle. Solange der Prozess adiabatisch bleibt, ist es auch egal, wie die Luft in den Reifen gepumpt wird und ob es dabei zur Vermischung von Teilvolumina mit unterschiedlicher Temperatur kommt. Das Ergebnis ist immer dasselbe. Es gibt also keinen Grund, uns damit zu befassen.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 28. Aug 2025 14:21 Titel: |
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Wir kommen nicht zueinander und darum belasse ich es nun dabei.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 30. Aug 2025 21:37 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Wir haben hier am Anfang und am Ende des Prozesses Luft mit jeweils einem Druck und einer Temperatur. Dass am Anfang ein Teil davon im Reifen ist und der Rest nicht, spielt keine Rolle. Solange der Prozess adiabatisch bleibt, ist es auch egal, wie die Luft in den Reifen gepumpt wird und ob es dabei zur Vermischung von Teilvolumina mit unterschiedlicher Temperatur kommt. Das Ergebnis ist immer dasselbe. |
Meine Frage
| Zitat: |
Es sei ein Autoreifen der nach aussen hin thermisch und strahlungstechnisch abgeschirmt ist. Er sei mit Luft von 20°C gefüllt, habe also einen Innendruck (Ansolut) von 1 bar.
Nun wird der Reifen auf 10 Bar mit Luft von 20° C aufgepumpt, er wird dadurch wärmer.
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wurde eindeutig und klar beantwortet, es sind 273K
Nun ein anderes Szenario. (ein abiabatisches, also thermisch und strahlungstechnisch isoliert)
Es sei ein Ballon auf dem Erdboden (Druck = 1 Bar) in dem ein m³ Luft mit 20° C gefüllt wird.
Dieser Ballon wird nun irgendwie auf 10 km Höhe gebracht.
Der atmosph. Gegendruck da oben beträgt 0.1 Bar.
(der Ballon selber verhalte sich neutral)
Frage: welche Temperatur wird da oben (ca.) im Ballon gemessen?
Kurt
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 30. Aug 2025 22:29 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | Es sei ein Ballon auf dem Erdboden (Druck = 1 Bar) in dem ein m³ Luft mit 20° C gefüllt wird.
Dieser Ballon wird nun irgendwie auf 10 km Höhe gebracht.
Der atmosph. Gegendruck da oben beträgt 0.1 Bar.
(der Ballon selber verhalte sich neutral)
Frage: welche Temperatur wird da oben (ca.) im Ballon gemessen? |
Die Normatmosphäre hat in 10 km Höhe einen Druck von 0,26 bar (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Normatmosph%C3%A4re ). Das ergibt im Ballon eine Temperatur von -77 °C. Bei 0,1 bar wären es rund -120 °C.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 31. Aug 2025 00:01 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | Es sei ein Ballon auf dem Erdboden (Druck = 1 Bar) in dem ein m³ Luft mit 20° C gefüllt wird.
Dieser Ballon wird nun irgendwie auf 10 km Höhe gebracht.
Der atmosph. Gegendruck da oben beträgt 0.1 Bar.
(der Ballon selber verhalte sich neutral)
Frage: welche Temperatur wird da oben (ca.) im Ballon gemessen? |
Die Normatmosphäre hat in 10 km Höhe einen Druck von 0,26 bar (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Normatmosph%C3%A4re ). Das ergibt im Ballon eine Temperatur von -77 °C. Bei 0,1 bar wären es rund -120 °C. |
OK, nun wird der Ballon wieder runtergebracht, sein Volumen beträgt wieder 1 m³, die gemessene Temperatur 20°C.
Fazit: im Ballon ist etwas das wie eine Erhaltungsgrösse wirkt die sich nicht verändert, die aber, je nach Volumen in dem sie verteilt ist, einen anderen Temperaturwert von einem Messgerät ergibt.
Ändert man diese Menge ergibt sich, bei gleichem Volumen, eine andere Temperaturanzeige. (das mit dem Reifen)
Heisst: egal wie die Luft, die gleiche wie im Reifen, in diesen hineingelangt, es verändert sich die Erhaltungsmenge im Reifen, sie wird höher.
Der erfasste Temperaturwert der darin gemessen wird ist nun höher, auch der Druck.
Das Volumen des Reifens ist ja unverändert, der Druck darin aber höher als vorher.
Zu bedenken ist das hier weder was "Fremdes" dazugekommen ist oder weggenommen wurde. (alles schön adiabatisch)
Nun wird ein Teil der Erhaltungsgrösse weggenommen, der Reifen kühlt auf 20° ab.
Der Druck auf den Drucksensor sinkt zwar, aber nicht so stark wie es der gesunkenen Temperatur entsprechen würde. er ist nun dauerhalft höher als vorher.
Heisst: es besteht kein direkter Zusammenhang zwischen dem Druck der auf einen Drucksensor ausgeübt wird und der Anzeige die ein Temp-sensor anzeigt. Aber ein indirekter.
Nun wird die Luft aus dem Reifen gelassen, er hat nun wieder einen Absolutdruck von 1 Bar, jedoch gefriert es nun im Reifen, die angezeigte Temperaur liegt nun im Minusbereich.
Heisst: Die Erhaltungsgrösse im Reifen wurde verändert, es liegt zwar noch ein Druck von einem Bar vor, jedoch ein anderer Temperaturwert.
Nimmt man Bewegung der Moleküle als Erhaltungsgrösse an so passt das mit der Druckanzeige nicht zusammen, jedoch mit der Temperaturanzeige.
Mögliche Erklärung:
Der Druck auf die Membrane ist zum Teil unabhängig von der Bewegung der Moleküle, es liegt quasi ein statischer Zustand vor der von der Anzahl der Moleküle und von der Bewegung dieser abhängt.
Wobei die Wirkung auf den Tempsensor unabhängig vom Druckzustand ist und nur die Bewegung der Moleküle erfasst.
Die Bewegung ist aber geringer geworden denn ein Teil der Erhaltungsgrösse wurde ja entfernt (heisses Gas auf 20° abgekühlt).
Die Erhaltungsgrösse ist also die Bewegung der Moleküle, diese kann man durch wegnehmen oder hinzufügen verändern.
Den -statischen- Druckzustand aber nicht, er ist eine Eigenschaft der Moleküle selber.
Kurt
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 31. Aug 2025 11:44 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Die Erhaltungsgrösse ist also die Bewegung der Moleküle, diese kann man durch wegnehmen oder hinzufügen verändern.
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In der Thermodynamik nennt man das "innere Energie"
| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Den -statischen- Druckzustand aber nicht, er ist eine Eigenschaft der Moleküle selber.
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der ist von der mittleren Geschwindigkeit der Teilchen abhängig.
(Keine Ahnung, inwiefern wie das eine "Eigenschaft der Teilchen selber" sein soll...)
Wenn man in das gleiche Volumen mehr Teilchen mit der gleichen mittleren Geschwindigkeit packt, dann gibt es mehr Stöße auf die Wände und einen höheren Druck.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 31. Aug 2025 12:54 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: |
| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Den -statischen- Druckzustand aber nicht, er ist eine Eigenschaft der Moleküle selber.
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der ist von der mittleren Geschwindigkeit der Teilchen abhängig.
(Keine Ahnung, inwiefern wie das eine "Eigenschaft der Teilchen selber" sein soll...)
Wenn man in das gleiche Volumen mehr Teilchen mit der gleichen mittleren Geschwindigkeit packt, dann gibt es mehr Stöße auf die Wände und einen höheren Druck. |
Der Druck auf die Membrane eines Drucksensors ist von zwei Umständen abhängig, setzt sich aus zwei Umständen zusammen.
a) den "statischen" Druck den die Moleküle ausüben
b) den "dynamischen" Druck der durch die Bewegung der Moleküle entsteht
Der statische Druckanteil hängt von der Anzahl/Dichte der Moleküle ab.
Der dynamische Anteil von der Bewegung, also von der Erhaltungsgrösse "Bewegung" der Teilchen.
Beides zusammen ergibt den Wert den der Drucksensor ausgibt.
Daher auch die erkennbare "Unabhängigkeit" von Druck und Temperatur.
Der statische Druck bleibt bei jeder Temperatur erhalten, der dynamische nicht, der ergibt den Temperaturwert den ein Temperatursensor misst.
Kurt
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gast_free
Anmeldungsdatum: 15.07.2021
Beiträge: 243
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| gast_free Verfasst am: 01. Sep 2025 13:58 Titel: |
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Nun will ich auch noch mal. 
Modellbildung:
Ich stelle mir alles als eine große Luftpumpe vor. Also einen Kolben in den ein Stempel gedrückt wird, um die eingeschlossene Luft zu komprimieren. Die Luftpumpe ist so isoliert, das keine Wärmeenergie verloren gehen kann. Die Pumpe zusammen mit der Energie, die benötigt wird den Stempel einzufahren bilden ein geschlossenes System. Man kann das eingeschlossene Gas bei den vorgegebenen Daten als ideal ansehen.
Rechenansatz:
Abgeschlossenes System. Die Summe aus mechanischer Arbeit und innerer Energie bleibt unverändert.
Anders geschrieben.
Aus der allg. Gasgleichung.
Eingesetzt in die Energieformel und umsortieren.
Kürzen und unbestimmt integrieren.
Ergebnis.
Ergebnis umstellen durch Anwendung der Logarithmengesetzte.
=k)
Endlogarithmieren.
Auf die Zustandsänderung in der Aufgabe anwenden.
Nach der Endtemperatur auflösen.
^{\frac{R}{c_v}})
Nun die Volumenterme durch Druckterme ersetzen (allg. Gasgleichung).
Einsetzen in die Gleichung für die Endtemperatur.
^{\frac{R}{c_v}})
Kürzen und umstellen (Bruchrechnung).
Auflösen nach der Endtemperatur.
Vereinfachung.
Einsetzen in die letzte Temperaturgleichung.
Lösen der Aufgabe durch einsetzen der gegebenen Werte.
 Wert für Stickstoff Quelle Spektrum Lexikon.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 01. Sep 2025 21:49 Titel: |
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| gast_free hat Folgendes geschrieben: | Nun will ich auch noch mal.
Modellbildung:
Ich stelle mir alles als eine große Luftpumpe vor. Also einen Kolben in den ein Stempel gedrückt wird, um die eingeschlossene Luft zu komprimieren. Die Luftpumpe ist so isoliert, das keine Wärmeenergie verloren gehen kann. Die Pumpe zusammen mit der Energie, die benötigt wird den Stempel einzufahren bilden ein geschlossenes System. Man kann das eingeschlossene Gas bei den vorgegebenen Daten als ideal ansehen.
Rechenansatz:
Abgeschlossenes System. Die Summe aus mechanischer Arbeit und innerer Energie bleibt unverändert.
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Wozu soll das gut sein?
Hier geht es Adiabatisch zu, da kommt nichts rein und nichts raus aus der betrachteten Luftmenge.
Das Gas wird wärmer, Wärme ist ja nur ein Begriff, mehr nicht. Wärme als Ding existiert nicht.
Was bleibt sind die Aktöre im Gas, das Verhalten der Moleküle also.
Und da bleibt nur eins übrig, die Wirkung auf z.B. einen Sensor.
Diese Wirkungen zeigen was innen abläuft.
Es zeigt sich das die Wirkungen nicht gleich für "Temperatur" und "Druck" gleichermassen angesehen werden können, sondern getrennt sind, nur scheinbar die gleiche Ursache haben.
Ganz einfach, Druck zeigt sich auch bei Null Kelvin, Temperatur keine mehr.
Also sind die Ursachen auf Drucksensoren und Temperatursensoren nicht identisch, können also nicht direkt ineinander umgerechnet werden.
Druck ergibt sich aus dem Grundzustand bei Null K und dem Bewegungszustand der Moleküle, Temperatur nur aus dem Bewegungszustand der Moleüle.
Kurt.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 01. Sep 2025 23:43 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Wozu soll das gut sein? |
Die Frage ist berechtigt.
Da machen sich Teilnehmer die Mühe, detailliert auf deine Fragen einzugehen, und von dir kommt nur der übliche Blödsinn.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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