Temperatur und Druckänderung bei Joule Expansion?

1 Mol eines idealen Gases befindet sich zunächst im Volumen V0 beim Druck pi und der Temperatur Ti , siehe Skizze (links). Nach dem Offnen des Ventils ströme das Gas von links in einen (zuvor evakuierten) Behälter gleichen Volumens V0 (Skizze rechts). Betrachten Sie die Joule-Expansion als rein gedankliches Konzept, wobei das System thermisch isoliert ist von der Umgebung und sich dessen Innere Energie nicht ändert: ∆U = 0

a) Welches sind die Temperatur Tf und der Druck pf , die sich nach dem Offnen des ¨ Ventils einstellen?

b) Gehe vn einer reversiblen isothermen Expansion aus und berechne die Entropie¨anderung ∆S.

(c) (1.) Wie kann man das Ergebnis aus (b) statistisch interpretieren?

(2.) Der Prozess ist (naturlich) nicht reversibel. Warum kann man trotzdem die ¨ Entropieänderung zwischen den Anfangs- und Endzuständen wie in (b) berechnen? (3.) Wie ändert sich bei diesem Prozess die Entropie des Universums?

Jensek81'scher Ansatz

a) pi VO = pf * V0

pi/Ti = Pf/ TV
Temperatur und Druck gleich wie VOrher

b) Delta S = n R ln (Vf / Vi) = nR ln (1) = 0

c) 1) Da Delta S = 0 -< keine Veränderung. Teilchen behalten ihre Anordnung bei.

2) Entropie Zustandsgröße nicht nur von Anfang und Ende abhängig

c) Entropie des Unviersum nimmt zu => Gesamtentropie nimmt nicht ab.

Bild zu Frage
Mathematik, Temperatur, rechnen, Volumen, Druck, Entropie, Joule, Physik, Physiker, Thermodynamik, Vektorrechnung, Expansion
Wie viel Energie steckt in einem Handyakku?

Könnte man mit der Energie eines gewöhnlichen Smartphone-Akkus (sagen wir, eines der größeren Modelle, wie bei iPhones):

  • eine Defibrillation durchführen?
  • einem Auto Starthilfe geben?

Habe da mal was aus dem Bereich der Azubistreiche gehört. Eine Freundin von mir, die eine Ausbildung zur Notfallsanitäterin macht, ist nämlich auch schon mehrmals zum Opfer solcher derber Scherze geworden. Neben dem "13er-Zugang", den es nicht gibt, wurde sie auch schon nach der "Defi-App" gefragt.

Die es aber natürlich so nicht gibt. Wobei es mich trotzdem interessiert, ob man mit einem Smartphone-Akku defibrillieren könnte (ohne Berücksichtigung der Ladezeit und der notwendigen Hochtransformation der Spannung, rein nach Betrachtung der Energie).

Ähnlich ist es mit der "ADAC-Starthilfe-App". Nachdem ich in einschlägigen Online-"Shops" (traumshop.net) Scherzartikel wie ein USB-Starthilfekabel gesehen habe, frage ich mich, ob ein normaler Handyakku ein Auto starten könnte und besagte Starthilfe-App tatsächlich funktionieren würde.

Einige größere Powerbanks können das ja sogar.

Hat also irgendjemand Zahlen dazu und kann das ausrechnen, ob ein Handyakku für eine Defibrillation bzw. Starthilfe ausreicht (und wenn ja, wie oft geht es mit 1 Akkuladung?)?

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