Zustandsänderung der Gase

soa · Anmeldungsdatum: 25.09.2005 Beiträge: 73

Hallo,

ich habe Probleme mit der folgenden Aufgabe:

Der Belastungswiderstand einer dynamoelektrischen Bremse nimmt die Leistung P auf und wird mittels hindurchgesaugter Luft gekühlt, die sich von To auf Te erhitzen darf. Welches Volumen an Kühlluft ist am Lufteintritt je Stunde erforderlich?

P = 300kW ; p = 101,3kPa ; RLuft = 287 J kg-1 K-1 ; To = 20o C ;
Te = 120°C ; cp = 1007 J/kg K.
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Mein Ansatz lautet : dQ = dU + dW
Meine Vermutung ist, dass p = konstant ist, also Isobar.

dQ = m c(p) (T2 - T1)

dW = P * dV und dV = V / t

dU = m c(v) dT = m (R(s) - c(p) ) dT

Ist der Ansatz so korrekt ?

Vielen Dank

SOA

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mit

soa · Anmeldungsdatum: 25.09.2005 Beiträge: 73

Ehrlich gesagt weiss ich leider nicht, was mir die Gleichung an dieser Stelle bringt ?

also W:

p V = n R T --- wobei T die absolute Temp. 273,15 K ist.

p V(m) = R T --> V(m) = (RT )/ p

-------dann hatte ich ja noch die 3 Formeln:

Q = m c(p) (T2 - T1)

W = P * V

U = m (R(s) - c(p) ) dT

Es ist beides konstant : Der Druck und das Volumen dV = 0

grübelnd

VG

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einiges, was du schreibst, scheint mir noch recht vage und ungenau.

Ich bin einverstanden, dass der Druck bei diesem Vorgang als konstant betrachtet werden soll. Dann muss sich aber das Volumen bei diesem Prozess ändern. Und die Volumenänderung

muss ungleich Null sein.

Magst du mal nur von den Gleichungen

und

ausgehen, und die ideale Gasgleichung verwenden, um herauszufinden, wie groß das m und das p in diesen Gleichungen in Abhängigkeit der Größen sind, die in der Aufgabenstellung gegeben oder gesucht sind?

soa · Anmeldungsdatum: 25.09.2005 Beiträge: 73

Stark, also es geht imme nur eins zur Zeit, der Druck ist konstant, dadurch ändert sich das Volumen proportional zur Temperatur.

V/T = konstant und Ve / V0 = Te / T0

Ve = (V0 * Te ) / T0 oder muss ich hier noch 273, 15 K reinrechnen ?

Die Formel ist ja:

m c(p) (Te - T0) = P * 3600s + p (Ve - V0)

und Ve kann ich nun ersetzen...

Doch was ist mit m ? --> Hier denke ich mir, da es sich um Luft handelt,
nehme ich einfach m= 1,204 kg/m^3 --> bei 20 Grad C

m wäre dann aber doch m = 1,204 kg/m^3 * V0

Alternativ habe ich ja noch R(Luft)

V(m) = V/n
und n = 22, 414 l/mol

und Vm = (R * T)/ p oder auch V0 = (n R T) / p das müßte V0 sein .

und für m dann 1, 204 kg/m^3 * (( n R T ) / p ) .

1, 204 kg/m^3 = m(1)

m(1) (( n R T ) / p ) c(p) (Te - To) = P * 3600s + p * ( Ve - ( n R T ) / p ))

So vielleicht ??

Wenn Du mich jetzt für verwirrt hälst... das bin ich manchmal schon :-)

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

kians · Anmeldungsdatum: 21.06.2007 Beiträge: 109

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich merke gerade dank kians Frage in
http://www.physikerboard.de/topic,9149,-entropieaenderung.html#56374
, dass meine Gleichungen von oben

kians · Anmeldungsdatum: 21.06.2007 Beiträge: 109

ich meinte auch V , tut mir leid