Welchen Energieinhalt hat ein Gas?

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2 Antworten

Die Energie eines idealen Gases ist gegeben durch 3/2*N*k*T (k: Boltzmann-Konstante, N: Anzahl der Gasteilchen). Wir nehmen hier jetzt einfach mal an, dass das betrachtete Gas in grober Näherung ein ideales Gas ist.

Die Zustandsgleichung lautet: p*V = N*k*T.

Also erhalten wir für die Energie: E = 3/2*p*V = 1,5 * 10^5 J.

Die Sache mit dem Auto: Kinetische Energie ist 1/2*m*v^2. Gleichsetzen mit der soeben ermittelten Energie: 1/2*m*v^2 = 3/2*p*V. Umstellen nach der Geschwindigkeit: v = Wurzel(3*p*V/m) = 17,3 m/s = 62,4 km/h.

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Kommentar von Invictu520
25.02.2016, 13:54

Oh wow, so einfach ist dass. Dann bedanke ich mich dafür. Das mit den E(gas)=3/2*N*k*T wusst ich nicht, sonst wär ich evtl. drauf gekommen. Naja zu spät. vielen Dank nochmal. 

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Da das Gas bei Umgebungsdruck vorliegt, kommt man mit dem idealen Gasgesetz nicht weiter, da sich das Gas nicht mehr entspannen und dabei Arbeit leisten kann.

Folgender Rechenweg:

Masse des Gases bestimmen mit m = rho * V

Die Dichte des Gases rho muss aus einer Tabelle entnommen werden.

Dann bestimmt man den Energiegehalt aus Brennwert (Tabelle) sowie Masse.

Den errechneten Energiegehalt setzt man dann mit Ekin des Autos gleich, wobei ein Motor maximal 40% des Energiegehaltes in mechanische Arbeit umwandeln kann.

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Kommentar von Invictu520
26.02.2016, 01:34

ja gut Problematisch war das in der Klausur keine Tabelle verfügbar war und wir durften weder Formelsammlung noch Taschenrechner verwenden. 

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