Physik-Aufgabe aus dem Studium?

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4 Antworten

>Wie definiert man die spez. W¨armekapazit¨at, wie die molare? 

Die Energie die man braucht um ein Mol des Gases um 1 K zu erhitzen.

>Fur letztere liest man Werte ¨ 3/2R, 5/2R oder 7/2R bei zweiatomigen Molekulen wie ¨ O2, N2. Wovon h¨angt dieser Wert ab? 

Von der Anzahl der angeregten Freiheitsgrade. Je mehr Freiheitsgrade angeregt werden können, umso mehr Energie wird benötigt. Je höher die Temperatur ist, umso mehr der prinzipiell existierenden Freiheitsgrade können angeregt werden.  

>Ist die W¨armeapazit¨at bei konstanten Druck cr oder bei konstantem Volumen cv gr¨oßer und warum?  

Wenn der Außendruck konstant ist, dann muss auch Volumenarbeit geleistet werden. Also braucht man bei konstantem Volumen weniger Energie um das Gas zu erhitzen.

Also zur Aufgabe 4 schon mal:

p:[Druck]: Für Berechnungen fast immer in Pascal [Pa][N/m²](Kraft pro Fläche)

V:[Volumen]: Kubikmeter [m³], warum erkläre ich gleich

n:[Stoffmenge]: mol [mol], mehr Infos dazu interessieren erst mal nicht

R:[universelle Gaskonstante]: ~8,314 J/(mol*K)

T:[Temperatur]: In den Wissenschaft immer Kelvin [K]

Einheiten in Gleichung: N/m² * m³ = J/(mol*K) * K

aus J = Nm folgt, dass das Volumen in m³ angegeben werden muss in nicht in Liter.

Volumen ideales Gas ist 22,4 l/mol

1 mol trockene Luft berechnet man aus der Stoffzusammensetzung, je nachdem wie genau das sein soll. Vereinfachend nimmt man an, dass die Luft aus 80% Stickstoff und 20% Sauerstoff besteht. Molmassen im PSE nachschlagen und Anteile mitnehmen. Die Masee hat man dann schon und für das Volumen braucht man dann nur den hier oben angegebenen Wert, wobei 1 l = 0,001 m³.

pladosa33 28.04.2016, 23:11

Dankeschön 

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zu 7. Das klassische Beispiel für eine adiabatische Zustandsänderung ist die Konvektion in der Atmosphäre. Die aufsteigende Luftmasse kann auf Grund der Größe und Zeit keine Energie mit der Umgebung austauschen. Man sagt daher die aufsteigende Luftmasse folgt der Adiabate.

Isotherme wie adiabatische Vorgänge werden in der Praxis nur angenähert angetroffen, es sind also Grenzfälle. Man redet daher von polytropen Zustandsänderungen.

Im p-V Diagramm verläuft die Adiabate steiler und nähert sich auch mehr der X-Achse an. Beide schneiden sich aber im Schnittpunkt der Isochore und Isobare.

zu 4. Die Frage ist mir jetzt nicht verständlich, denn in der Literatur habe ich für R, die universelle Gaskonstante, verschiedene Werte und Einheiten. Verwendet man die universelle Gasgleichung, dann richten sich die Einheiten nach denen in der R.

R = 0,082 atm/molGrad

R = 8,315 E-7 erg/molGrad

R = 1,987 cal/molGrad

R = 8,315 Ws/molGrad

und noch einige mehr habe ich im Tabellenbuch

>In welchen Einheiten werden die in der idealen Gasgleichung pV = nRT auftretenden Gr¨oßen
gemessen? 

[Pa = N/m²] * [m³] = [Mol] * [J/(Mol * K)] * [K]

>Welches Volumen beansprucht ein Mol eines idealen Gases bei Normaldruck und 293 K nach dieser Beziehung? 

V = nRT/p = 1 * 8,314 * 293 / 1,01325E5

>Welche Masse hat so ungef¨ahr ein Mol trockene Luft und welche Masse 1 Liter?  

1 Mol Luft  wiegt 0,8 * 28g + 0,2 * 32g = ...

n = pV/RT mit V= 10E-3 und M von oben

Rest kannst du alleine

pladosa33 28.04.2016, 23:10

Dankeschön



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