Thermodynamische Aufgabe zum Kreisprozess lösbar?

In Vorbereitung auf meine Prüfung rechne ich aktuelle Aufgaben zur Thermodynamik. Ich entschuldige mich vorab, dass hier teilweise immer die gleichen Leute antworten müssen, ich habe aber echt viele Aufgaben zur Verfügung und leider hapert es immer hier und da:

Zur Aufgabe:
Mit 850 kg/h N, wird folgender Kreisprozess durchgeführt: Von einem Ausgangszustand von 1.6 bar und 24 °C wird das Gas dreistufig reversibel adiabat und mit isobarer Zwischenkühlung auf die Ausgangstemperatur verdichtet. Dann isobar auf eine Temperatur von 900°C aufgeheizt. Anschließend wird das Gas reversibel adiabat auf 2.1 bar und 204 °C entspannt und abschließend isobar auf die ‚Ausgangstemperatur abgekühlt.

Man soll nur Stoffwerte aus der Aufgabenstellung, dem Prüfungspaket und den Angaben in den Unteraufgaben verwenden. Keine eigenen Ergebnisse aus anderen Unteraufgaben! (Alle Prozessschritte sind reversibel und Stickstoff kann als ideales Gasangenommen werden.)

geg:

P7 = 45.4 bar

P5 = 14.4 bar

und somit auch m´= 850 kg/h N2

cp für Stickstoff übrigens 1,039 kJ/kg und Gaskonstante 297 J/kgK falls wichtig

a.) In Aufgabe a) ist der Druck p2 in bar gefragt. Ich blicke jedoch nicht ganz durch, wann genau welche Stufe erreicht ist. Gibt es mit der dreistufigen Verdichtung, dann quasi 7 Stufen? und wie errechnet sich der Druck p2?

b.) In b) ist die Temperatur 6 gefragt.

c.) Berechnen Sie das spezifische Volumen, v1 in m’/kg

d.) Berechnen Sie die spezifische Entropie, s8 in kJ/(kgK)

e.) Berechnen Sie den zugeführten Wärmestrom der Zustandsänderung 6->7,

Q´6->7 in kj/h

T6 ist hier zu 407°C

Zur Info: Ich hatte schon überall Ergebnisse eingetragen, habe jedoch keine Rechenwege dazu. Sofern es hilft aber hier meine Lösungen:

a) 4,88 bar

b) 408,44°C

c) 0,55 m3/kg

d) 0,363 kJ/kgK

c) 435392,95 kJ/h

Vorab vielen Dank für jegliche Hilfe. LG

Wasser, Temperatur, Gas, Energie, Wärme, Druck, Formel, physikalische Chemie, Physiker, Thermodynamik, Vektoren, Wärmelehre
Wie errechne ich hier die Masse Wasser und lese das Mollier-Diagramm ohne Schnittpunkt von Temp. T und Luftfeuchte phi?

In einem Wäschetrockner wird Feuchte Luft (Relative Feuchte von 85%) mit Hilfe eines Kondensators aus der Maschine als Kondensat bzw. flüssiges Wasser herausgeführt. Der Trocknungsvorgang wird bei p=1,013 bar durchgeführt. Die Feuchte Luft wird im Kondensator von 75 °C auf 25°C herabgekühlt. Berechnen Sie die Masse Wasser die pro kg Luft auskondensiert, unter der Annahme dass der restfeuchte Luftstrom den Kondensator im Sättigungszustand verlässt.

Zusätzlich kam es zu Problemen im Mollier-Diagramm: Ich wollte die Werte für die Enthalpie sowie den Wassergehalt ablesen. Diese sind für T= 25°C x2= etwa 20 g/kg und h2= 76 kJ/kg. Bei 75°C kommt es aber zu keinem Schnittpunkt mit der bereits bekannten Luftfeuchte von 80%, wie soll ich so die anderen Werte ablesen können?
Zu der anfänglichen Aufgabe kam ich auf 0,278 kg Wasser pro kg Luft aber ich weiß überhaupt nicht mehr wie ich das berechnet hatte, ich weiß nur das es richtig war. Ich hoffe jemand kann helfen. Vorab schonmal vielen Dank und ich hoffe meine Problematik war verständlich. 1. Wie lese ich das h-x-Diagramm ohne Schnittpunkt von T und phi und 2. Wie errechnete ich diese Masse? LG

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Geringe Polarität von Tryptophan?

Hallo zusammen,

ich soll die geringe Polarität von der NH-Gruppe im Pyrrolring im Indolsystem des Tryptophans erklären und mit einem sp3-hybridisierten Stickstoff vergleichen. Kann jemand auf meine Vermutungen eingehen und mir Fragen dazu beantworten?

Vermutung A

Durch die delokalisierten Elektronen der in den 2pz-Orbitalen des Kohlenstoffs und des Stickstoffs, sind viele Elektronen für den Stickstoff verfügbar, der alle ein bisschen anzieht und dann die Elektronen des Wasserstoffatoms nur noch sehr schwach anzieht, weshalb dieses nicht stark positiv polarisiert wird. Ich meine das so, dass der Stickstoff praktisch Zugriff hat auf alle anderen 2pz-Elektronen des Rings und die Anziehungskraft sich zwischen diesen verteilt.

An der Stelle jetzt eine allgemeine Frage:

Wie sieht eigentlich die Elektronenkonfiguration des sp2-hybridisierten Stickstoffs aus? Sind beide Elektronen im delokalisierten pz-Orbital, oder ist in diesem nur ein Elektron und die Konfiguration ist wie im angehängten Bild?

Vermutung B

Wenn nur ein Elektron im 2pz-Orbital wäre, wie im angehängten Bild, hätte ich auch noch vermutet, dass der Stickstoff nicht so elektronegativ wie in einer sp3-Hybridisierung ist, weil das zur Hälfte freie pz-Orbital einen geringeren s-Charakter hat als ein freies sp3-Orbital.

Wenn das sp2-Orbital aber voll befüllt wäre, müsste ja eigentlich das Gegenteil eintreten: die drei sp2-Orbitale haben doch einen höheren s-Charakter als vier sp3-Orbitale und der Stickstoff müsste noch elektronegativer sein.

Danke schonmal für jede Hilfe.

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Atom, Bindung, Moleküle, Physik, physikalische Chemie, Elektronen, Kohlenstoff, Orbitale, organische Chemie
Ideale Gase Aufgaben. Kann mir jemand hier helfen?

a) Der Sauerstoffgehalt der Luft ist konstant und beträgt 21 Vol.-%. Bei einer Temperatur von 22,5 °C und dem Atmosphärendruck (1,013 bar) atmet ein Mensch im Durschnitt 8,5 l Luft pro Minute im Ruhezustand. Der Sauerstoffgehalt der ausgeatmeten Luft beträgt 16 Vol.-%. Wieviel Mol Sauerstoff setzt der Mensch unter den oben genannten Bedingungen innerhalb von 24 Stunden um und wieviel Sauerstoffmolekülen entspricht das?

Mein Ergebnis: 252,64 mol Sauerstoff und eine Teilchenanzahl von 1,521*10^26

b) Feststoff A zerfällt zum Gas B und dem Gas C in dem folgenden stöchiometrischen Verhältnis: 1 A(s) → 1 B(g) + 1 C(g). Stellen Sie sich einen Kasten aus Metall mit Kantenlängen von jeweils 1 m vor, der nur den Feststoff A enthält (auch keine Luft). Der Würfel springt bei einer Kraft von Innen von 3,6×106 N auseinander.

(i) Wieviel Mol A muss im Kasten bei 628,89 °C im Moment der Explosion enthalten sein, damit die Explosion stattfindet? Tipp: Die Kraft wirkt dabei auf alle 6 Seitenflächen des Würfels.

Mein Ergebnis: 80,004 mol/2 -> Da das Verhältnis 1 zu 2 ist (bin mir hier etwas unsicher)

(ii) Welcher Energiebetrag war für die Erwärmung der Gase auf diese Temperatur notwendig, wenn die Temperatur vor dem Beginn der Reaktion 25 °C betrug? Nehmen Sie an, dass die bei der Reaktion freiwerdende Energie nur für die Erwärmung der Gase verbraucht wird. (2 Punkte) 

Mein Ergebnis: 2,04*10^6 J

Gerne könnt ihr auch Rückfragen etc. stellen. Ich lerne gerade für eine Klausur und möchte sichergehen, dass meine Ergebnisse Sinn machen :)

Temperatur, Gas, Volumen, Explosion, mol, physikalische Chemie, Thermodynamik, molare Masse, Wärmemenge

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