Ich verstehe die Physik Aufgabe nicht?
2 Antworten
Ich verstehe die Physik Aufgabe nicht?
Das verstehe ich wiederum nicht, da die Fragestellung ziemlich klar und eindeutig ist. Du sollst also die Fragen a bis c beantworten. Da bleibt dir nichts anderes übrig, als die dir sicherlich bekannten Formeln anzuwenden und aus den gegebenen Werten die fehlenden zu berechnen.
Das sieht dann in etwa so aus:
Gegeben:
n = 0,1 mol
R = 10 J/(molK)
Zustand A: pa = 0,5 bar; Ta = Tk
Zustand B: Vb = 1 l; pb = 3 bar; Tb = Tk
Zustand C: Vc = 1 l; pc = 9 bar; Tc = Tw
Zustand D: Td = Tw
a) Da bleibt dir nichts anderes übrig, als alle 4 Zustände auszurechnen, wobei man sinningerweise mit B und C anfrängt, weil da genügend Zustandsgrößen bekannt sind.
Zustand C:
Aus p * V = n * R * T folgt:
Tc = p * V / (n * R) = 900 K
Tw = 900 K
Zustand B:
Aus p * V = n * R * T folgt:
Tb = 300 K
Tk = 300 K
Zustand A:
Aus dem Gesetz von Boyle-Mariotte (oder aus der allgemeinen Gasgleichung) folgt:
Va = Vb * pb/pa = 6 l
Zustand D:
Aus dem Gesetz von Amontons (oder der allg. Gasgleichung) folgt:
pd = pa * Td/Ta = 0,5 bar * 900/300 = 1,5 bar
Ergebnis:
pd = 1,5 bar
Vd = 6 l
Td = 300 K
auch bei b) und c) muss man nun nur noch die bekannten Formeln (siehe deine Formelsammlung) anwenden.
onlyaperson24vor 1 Minute
Also.
zur a) du musst beim Punkt D dden druck, Volumen und die Temperatur bestimmen. Wie machen wir das: Über das ideale Gasgesetzt: pV=n*R*T. n ist 0,1mol und R die GAskonstante, die du gleich 10J/mol/K setzen sollst.
Nun wissen wir aber nicht, welches Volumen wir bei D haben und, welche Temperatur.
Wie können wir also eins von den beiden rausfinden: Betrachte zum Beispiel Temperatur. Dazu schauen wir uns den Punkt C an. Da wissen wir was V ist und was P ist. Demnach können wir T berechnen. Was uns das bringt. Naja von C nach D, findet ein adiabatischer Prozess statt, d.H die Temperatur verändert sich nicht (isoterm). Das Heiß du hast das T auch für D raus und kannst nun einfach V bestimmen.
Die b )ist eine Teilaufgabe für die c)
Hier musst du einfach die Wege, also die Pfade einzeln betrachten. für die Arbeit gilt grundsätzlich W=-pdV
Zum Beispiel von C nach D
W=-pdV
jetzt setzte ich das ideale Gasgesetzt ein für p, weil sich ja p verändert und das Gasgesetzt gibt uns die Formel dafür, wie es sich von C nach D verändert.
W=-nRT/V *dV, wobei du hier nach V integrierst. n und R sind konstanten und T verändert sich vom C nach D auch nicht, und ist demnach auch konstant für diesen Fall. Du integrierst dann von V=1 bis V=D, wobei du das V bei D in der a) berechnet hast.
Jetzt von D nach A. Die Frage die du dir stellen musst ist, was bleibt hier konstant. Wenn du auf die Abbildung schaust, bleibt V=const. Keine Änderung im Volumen, das heißt dV=0.
Weil W=-pdV ist und dV=0 ist in diesem Fall, gilt W=0 für D nach A.
Von A nach B hast du den selben Prozess wie am Anfang. Hier musst du allerdings wieder die Temperatur bestimmen. Dazu musst du dir die Werte bei B anschauen und dasslebe machen wie am anfang, da die Temperatur konstant bleibt. Also p=3 und V=1. beachte alles in den richtigen Einheiten zu rechnen. Altzernativ kannst du auch den Punkt A verwenden, das sollte dasselbe Ergebnis liefern, wenn du V richtig berechnet hast für den Punkt A.
VOn B nach C bleibt das Volumen konstant und die Arbeit ist demnach wieder Null.
Bei der C) kannst du den 1.Hs der Thermodynamik verwenden. Also dU=dQ-pdV,
wobei dU=3/2 n*R*dT ist. Du siehst, dass von C nach D und A nach B du=0 ist, da T=const.
Was bleibt ist D nach A und B nach C.
Zum Beispiel von D nach A. Da bleibt V const. Das heißt dp*V=n*R*dT. Wenn wir dU=3/2 *V*dp. und da V constant ist. gilt einfach U=3/2 V (p_f-pi), wobei p_f= finale Zustand ist und p_i der Anfangszustand des Drucks. Damit hast du U für diesen Weg und W hast du zuvor berechnet. Das Heißt U+W=Q, für diesen Pfad. Dasselbe kannst du für den anderen Teil machen... Und am Ende musst du alle Ws und Qs zusammen addieren und dann teilen.
Es sei gesagt, dass ich mir unsicher bin bei der c), ob man bei Qauf alle pfade berücksichtigen muss oder nur bestimmte.
Aber damit solltest du erstmal weiterkommen. Das ist so die Idee wie man hier rechnet,. bei diesen Kreisprozessen..
Ah für die c) steht sogar in der Aufgabenstellung. Von D nach A wird anscheinend Wärme verbraucht. Also das System gibt Wärme ab, wenn ich das richtig verstehe. Das heißt für den Nenner, alsp für Qauf ist nur dieser Part interessant,...