Kann mir jemand bei dieser Thermodynamik Aufgabe helfen?
Ich habe schon alles probiert vielleicht kann mir jemand bei dieser Aufgabe helfen, das wäre sehr nett.
Ergebnis für a ist 174,24 KJ/Kg
Besten Dank für jede hilfe :)
1 Antwort
Also ich kann dir zumindest sagen, wie man auf das Ergebnis kommt. Ich kann aber auch sagen, warum der Aufgabensteller keine Ahnung von Thermodynamik hat.
Offensichtlich wurde so gerechnet:
Zunächst nehmen wir mal 1 kg an, um während der Rechnung absolute Werte und keine spezifischen Werte zu haben. Am Ende können wir dann wieder zu den spezifischen Werten (pro kg) zurückkehren, indem wir das Ergenis durch 1 kg dividieren.
Epot = m * g * h = 1 kg * 0,81 m/s^2 * 70 m = 686,7 J = 0,69 kJ
Ekin = m/2 * v^2 = 1 kg/2 * (32 m/s)^2 = 512 J = 0,51 kJ
innere Energie U:
U = m * cv * t = 1 kg * 1,03 kJ/kgK * 168 °C = 173,04 kJ
Eges = Epot + Ekin + U = 174,24 kJ
Dividiert durch 1 kg:
e_ges = 174,24 kJ/1 kg = 172,24 kJ/kg
Und nun die Bemerkungen, warum die Aufgabe thermodynamisch gesehen absoluter Blödsinn ist:
1) Die Formel für die innere Energie ist völlig falsch angewendet. Es kann prizipiell damnit keine absolute Energie berechnet werden, sondern nur die Energieänderung durch eine Temperaturänderung. Wie groß die Temperaturänderung sein soll, wird in der Aufgabe aber nicht gesagt. Offensichtlich wird als Nullpunkt der Temperatur 0 °C unterstellt, was absoluter Quatsch ist. Dieser gewählte Nullpunkt hätte angegeben werden müssen.
2) Desweiteren passen die Einheit von cv in Kelvin und t in Grad Celsius nicht zusammen. Erst durch die Angabe einer Temperaturdiferenz in K wird da ein Schuh draus.
3) Es wird nicht gesagt, was für ein System das sein soll, woraus man schließen könnte, dass cv angewendet werden soll. Ist das System in Berührung mit der Umgebung, was aufgrund der Ströumng angenommen werden muss, müsste nicht cv für konstantens Volumen, sondern cp für konstanten Druck angewendet werden.
Ich habe halt probiert die Aufgabe mit dem ersten Hauptsatz für offene Systeme zu lösen.
Allerdings hätte ich noch eine Frage, wie kommt man darauf das die innere Energie =m*cv*t ist ?
Das frage ich mich auch, denn korrekt müsste der 1. Hauptsatz für geschlossene Systeme lauten:
ΔU = m * c * ΔT
Es geht um ΔU, also die Änderung der inneren Energie durch Wärmezufuhr oder Volumenänderungsarbeit.
Ich habe halt probiert die Aufgabe mit dem ersten Hauptsatz für offene Systeme zu lösen.
Das Problem bei dieser Aufgabe besteht darin, dass sie mal so richtig schlampig formuliert ist, also ohne Angaben von irgendwelchen Prozessen oder Randbedingungen oder technischen Gegebenheiten, sodass schon alleine die Frage, ob das System offen oder geschlossen sein soll, reines Rätselraten ist.
Bin auf die Lösung gemäß Vorgabe auch nur deshalb gekommen, weil ich erstmal das Pferd von hinten aufgezäumt habe um auszurechnen, welche Temperaturdifferenz dem ganzen zugrunde liegt und welche Wärmekapazität verwendet wurde.
Vielen Dank du hast mir sehr weiter geholfen. Allerdings hätte ich noch eine Frage, wie kommt man darauf das die innere Energie =m*cv*t ist ?