Thermodynamik+Lösungsansatz < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:10 Mi 13.04.2005 | | Autor: | saoody |
Hallo liebe Leser,
diese Aufgabe haben wir in Zusammenhang mit der Thermodynamik besprochen, jedoch bin ich nicht in der Lage diese Aufgabe zulösen, da ich nicht weiß, wie ich die vorgegeben Werte in die Formeln einsetzen soll.
Vielleicht sind die Formeln auch hierfür nicht geeignet !
Die Aufabe lautet:
8 Mol N2 (1 Mol N2 = 28 g) werden erwärmt von 10 C auf 130 C
Gegeben: cp = 1,04 KJ/kgK und cv = 0,741 KJ/kgK
Gesucht: a) verrichtete Arbeit w, wenn p = const.
b) zugeführte Wärmemenge, wenn v = const.
Mein Lösungsansatz:
zu a) im Skript steht für die verrichtete Arbeit dW = pdV
V entspricht Volumen, aber der ist nicht angegeben und ich weiß auch nicht wofür p steht, also hiermit komme ich überhaupt nicht zurecht.
zu b)
Cv entspricht hier spez. Wärme bei konstanten Volumen
die Formel für zugeführte Wärmemenge Q die der Prof uns gegeben hat, lautet: dQ = m x Cv x dT
dT müsste meiner Meinung nach (130 - 10) C, also 120 Kelvin sein.
daraus folgt für die Aufgabe b) => Q = (28 x 8)g x 0,741 KJ/kgK x 120 K
= 19918,08
(Mit der Einheit komme ich nicht klar ?)
Ich finde es wirklich toll, dass sie uns Schülern und Studenten helfen und ich wäre ihnen sehr dankbar, wenn sie einen Blick auf meine Ansätze werfen und mir helfen könnten.
Danke im voraus!!
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt
Gruß von Saoody
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(Antwort) fehlerhaft  | | Datum: | 20:46 Mi 13.04.2005 | | Autor: | ZooYork |
Erstmal zur Wärme. Also Temperaturdifferenz stimmt, ist 120 K. Masse stimmt: 8 mol [mm] \* [/mm] 28 g/mol --> mol kürzt sich weg und es bleibt 224 g, die du aber noch in kg umrechnen musst. Hier liegt auch schon der erste Fehler in der Gleichung. Sie lautet: dQ=1,04 [mm] \* [/mm] 120 [mm] \* [/mm] 0,224 [mm] \* [/mm] (kJ [mm] \*K \* [/mm] kg/kg [mm] \* [/mm] K) = 28 kJ [für konstanten Druck]. Für konstantes Volumen musst anstatt 1,04 halt nur 0,75 einsetzen. Hoffe du kommst mit der Einheitenbetrachtung klar.
Zur Arbeit: Also soviel ich weiß kann man die Wärme der Arbveit gleichsetzen. Also Q=W. Falls das nicht stimmt korrigiert mich bitte.
Das müssts gewesen sein. Wenn du was nicht verstehst oder ich mich geirrt bzw. unglücklich ausgedrückt hab, meld dich nochmal.
Mfg Basti
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:15 Mi 13.04.2005 | | Autor: | Zai-Ba |
Hallo Basti,
Das mit dem Gleichsetzen stimmt nicht. Einerseits erwärmst du das Gas, andererseits dehnt es sich aus. Du steckst also durch das Heizen Energie in Form von Temperaturerhöhung und in Form von Expansion in das System.
<Einschub>
Wenn du mal aus nem Fahrradschlauch Luft abgelassen hast, ist dir evtl aufgefallen, dass der Luftstrom kalt war (Das liegt nicht nur am 'wind-chill-factor'). Wenn sich Luft ausbreitet, also andere Luft verdrängt, wird Arbeit geleistet. Da im Fahrradventil aber keine Wärme ausgetauscht wird, muss das Gas die Energie um die Verdrängungsarbeit leisten zu können durch eien Temperatursenkung aufbringen.
</Einschub>
Nun zur Lösung:
Eine der wichtigsten Formeln der Thermodynamik ist die ideale Gasgleichung (besser Gleichung zum Beschreiben des Verhaltens idealer Gase)
[mm] p*V=n*R*T^{}
[/mm]
p: Druck [ Pa ]
V: Volumen [ [mm] m^{3} [/mm] ]
n: Teilchenzahl [ mol ]
R: Gaskonstante [ [mm] R=8,314\bruch{J}{mol*K} [/mm] ]
T: Temperatur [ K ]
Mit dieser Gleichung kannst du das molare Volumen deines Gases für beide Zustände berechnen, Die Differenz setzt du in
[mm] dW=p*dV^{}
[/mm]
ein und gut is.
Viel Spass, Zai-Ba
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