Eine wichtige Information vorab: In der Aufgabe sind zwei Zustände mit zugehörigen Volumina, Drücken und inneren Energien U enthalten. Die innere Energie ergibt sich immer aus der Summe der mechanischen Energie, die ihr aus der Fläche unter dem Diagramm erhaltet und der Wärmeenergie, die sich aus Temperaturänderungen ergibt. Da die komplette Änderung der inneren Energie bereits vorgegeben ist und ihr die Änderung der mechanischen Energie aus den anzufertigenden Diagrammen erhalten könnt, ist der Unterschied zwischen diesen Werten also die Wärmeenergie.
Hier nun die Aufgabe:
Ein Gas der Stoffmenge 1 mol wird aus dem Anfangszustand V1 = 1 dm^3, p1 = 3 bar, U1 = 456 J reversibel in verschiedener Weise in den Zustand V2 = 3 dm^3, p2 = 2 bar, U2 = 912 J überführt. Diese Zustandsänderung geschieht:
a) indem das Gas bei konstantem Druck auf V2 = 3 dm^3 expandiert und dann bei konstantem Volumen auf p2 = 2 bar abkühlt.
b) indem das Gas zunächst bei konstantem Volumen auf p2 = 2 bar abkühlt und dann bei konstantem Druck auf V2 = 3 dm^3 expandiert.
c)indem das Gas isotherm (bei konstanter Temperatur) auf V2 = 3 dm^3 expandiert und dann bei konstantem Volumen erwärmt wird, bis der Druck p2 = 2 bar erreicht ist.
Stelle alle drei Vorgänge in einem V-p-Diagramm dar und berechne die mechanische Energie, die bei diesen Vorgängen abgegeben wird. Bestimme die bei den drei Vorgängen zugeführte Wärmeenergie.
Falls mir jemand bei dieser Aufgabe helfen kann, wäre ich ihm/ihr sehr dankbar.:)
