Würde stetiger Druck in einem festen Hohlkörper wärme erzeugen?
Also wie schon im Titel beschrieben ist meine Frage:
Würde wärme erzeugt werden wenn ein Gass in einen runden Hohlkörper gepresst wird und ein Übertruck erzeugt werden würde? Wenn wärme erzeugt wird, wie passiert das? Würde die Wärme dauerhaft abgegeben werden oder passiert das nur eine kurze dauer?
3 Antworten
Durch Komprimieren (Zusammenpressen eines Gases entsteht Wärme. Ist dieser Vorgang beendet, kühlt das Gas samt Behälter auf Umgebungstemperatur ab. Würde weiterhin Wärme erzeugt, so wären ja z.B. unter hohem Druck stehende Pressluft-, Gas-, oder Sauerstoffflaschen warm, sind sie aber nicht.
Beim schnellen Zusammenpressen eines Gases entsteht keine Wärme
Ahso? Und wie funktioniert dann das beim Dieselmotor, bei dem das Kraftstoff- Luft- Gemisch ja sehr schnell zusammengepresst wird und so heiß wird, dass es zur Sebstzündung kommt?
Steht oben in meinem Kommentar.
Bei der schnellen Kompression (die übrigens adiabatisch heißt oder isentrop, weil nämlich gerade keine Entropie erzeugt wird) wird die im Gemisch vorhandene Entropie auf einen kleinen Raumbereich komprimiert, dazu ist allerdings Energie notwendig, diese kommt aus dem Impuls, den der Kolben noch hat. Die Temperatur ist damit automatisch höher.
Wenn dir diese Erklärung als zu suspekt erscheint, mal eine äquivalente Formulierung aus der Statistik bzw. der kinetischen Gastheorie: Durch das Zusammendrücken des Kolbens werden die Moleküle an der sich bewegenden Kolbenwand beschleunigt, in dem der Impuls der sich bewegenden Wand samt der zugehörigen kinetischen Energie von den Molekülen des Gasgemischs aufgenommen wird. Da die Temperatur aber ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Moleküle ist, steigt sie also. Mit "Wärme" hat dies allerdings nichts zu tun.
Wärme wird dann, um bei deinem Beispiel zu bleiben, bei der Explosion erzeugt, genauer gesagt wird durch die Explosion ein Entropiestrom dS auf einer Tempertur T erzeugt, und damit auch ein Wärmestrom dQ = T * dS.
Nein, nur während der Druck steigt, entsteht Wärme. Wenn der Druck abfällt, kühlt es ab.
Nein,ein Überdruck allein erzeugt keine Wärme,sonst wären Autoreifen ja immer schön warm.
Beim schnellen Zusammenpressen eines Gases entsteht keine Wärme. Wegen dQ = T * dS ist ein Wärmestrom immer auch mit einem Entropiestrom verknüpft, beim Zusammenpressen entsteht aber gerade keine Entropie, der Vorgang ist nämlich reversibel. Richtig ist hingegen, dass die Temperatur des Gases steigt. Einfachste Begründung: Die vorhandene Entropie des Gases wird auf einen kleineren Raumbereich konzentriert, es wird also wärmer. Die zur Temperaturerhöhung ohne Entropieerhöhung notwendige Energie wird dem Gas mechanisch zugeführt. Lässt man dann wieder los, dann entspannt sich das Gas, kühlt direkt auf die ursprüngliche Temperatur ab und kann genau die eben hingesteckte Energie als mechanische Arbeit verrichten.
Der zweite Teil mit dem Abkühlen auf Umgebungstemperatur ist hingegen richtig.