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DrStupid
Verfasst am: 31. Dez 2015 19:25
Titel:
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Ein System kann keine äußere Energie haben, genauso wie es keinen äußeren Impuls haben kann.
Die innere Energie ist die Energie des ruhenden Systems ohne äußere Felder. Wenn man dieses System bewegt (und sei es nur durch Wechsel des Bezugssytems) oder in ein Potentialfeld setzt, dann kommen die kinetische und potentiele Energie des Systems als äußere Energien hinzu.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Wenn ich nun die 2 Massen hernehme die sich unter Gravitation gegeneinander drücken und bewegen.
Dann spanne ich darüber einen virtuellen Kasten auf. Alles was sich darin befindet beschreibt das System.
Das System hat eine kinetische Energie weil die 2 Massen Bewegungsenergie haben. Es hat eine Lageenergie weil die 2 Massen eine Lageenergie haben und es hat innere Energie weil die 2 Massen innere Energie haben (Wärme, Atome- Schwingungen)
Die innere Energie des Gesamtsystems setzt sich nicht nur aus der inneren Energie seiner Teilsysteme zusammen, sondern auch aus der potentiellen Energie zwischen ihnen und ihrer kinetischen Energie im Ruhesystem des gemeinsamen Masseschwerpunktes.
Die äußeren Energien des Systems beinhaltet seine potentielle Energie in äußeren Feldern sowie der kinetischen Energie, die aus der Bewegung seines Masseschwerpunktes resultiert.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Da über meinen Systemkasten keine Kräfte über die Grenzen nach innen wirken bzw keine Wärme energie übertragen wird gilt für mich da drinnen.
Hier ist wieder entscheidend, was Du unter der über die Systemgrenzen wirkenden Arbeit und Wärme verstehst. Die Thermodynamik interessiert sich nur für die Arbeit und Wärme im Ruhesystem. Alles andere verändert nicht die innere, sondern die äußere Energie des Systems und die ist thermodynamisch irrelevant.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
während für mich die innere Energie des Systems nur die innere Energie der 2 Massen darstellt.
Lies Dir doch einfach mal die Definition der inneren Energie durch:
https://de.wikipedia.org/wiki/Innere_Energie
VeryApe
Verfasst am: 31. Dez 2015 15:21
Titel:
Zitat:
Ja, das gilt auch. Allerdings bedeuten Q und W hier etwas anderes als im ersten Hauptsatz. Im ersten Hauptsatz stecken nur die Arbeit und Wärme, die über die Systemgrenzen übertragen werden. Hier berücksichtigst Du aber auch die Arbeit, die am System als Ganzes verrichtet wird, um seine Geschwindigkeit oder sein Potential in einem äußeren Feld zu ändern
Diesen Absatz verstehe ich nicht.
wahrscheinlich hab ich auch deswegen in meinem Kommentar zu Beginn mit Vorausschau geschrieben.
Zitat:
Aber wie das genau in der Physik gehandhabt wird darfsd du mich nicht fragen.
Ein System ist nach meiner Vorstellung ein virtueller Kasten bzw jeglicher Form den ich aufspanne.
Ein System kann Impuls haben weil die sich darin befindlichen Massen einen Impuls haben.
Ein System kann Energie haben weil die darin befindlichen Massen eine Energie haben.
Ein System ändert Energie wenn über die Systemgrenzen Arbeit oder Wärme zugeführt wird, weil diese auf die masse innerhalb übergehen. Natürlich geht das auch konvektive Masseströme.
Ein System kann keine äußere Energie haben, genauso wie es keinen äußeren Impuls haben kann. Es ist einfach ein virtueller Kasten und wird durch die inneren Bestandteile beschrieben. So habe ich das bis jetzt gesehen. Ich glaube es liegt schon wieder an der Ansichtsache.
Wenn ich nun die 2 Massen hernehme die sich unter Gravitation gegeneinander drücken und bewegen.
Dann spanne ich darüber einen virtuellen Kasten auf. Alles was sich darin befindet beschreibt das System.
Das System hat eine kinetische Energie weil die 2 Massen Bewegungsenergie haben. Es hat eine Lageenergie weil die 2 Massen eine Lageenergie haben und es hat innere Energie weil die 2 Massen innere Energie haben (Wärme, Atome- Schwingungen)
Da über meinen Systemkasten keine Kräfte über die Grenzen nach innen wirken bzw keine Wärme energie übertragen wird gilt für mich da drinnen.
die Änderung der inneren Energie kann nicht gleich null sein.
Irgendwie verstehe ich das ganze jetzt so das für dich jetzt die innere Energie des Systems gleich ist der kin Energie der 2 Massen plus die potentielle Energie der 2 Massen plus die innere Energie der 2 Massen.
während für mich die innere Energie des Systems nur die innere Energie der 2 Massen darstellt.
DrStupid
Verfasst am: 31. Dez 2015 12:04
Titel:
Halbwisssen hat Folgendes geschrieben:
Heißt das mit dem ersten Hauptsatz:
Halbwisssen hat Folgendes geschrieben:
kann ich die Beispiel aufgabe mit dem unelastischen Stoß nicht lösen?
Davon abgesehen, dass es
heißen müsste und dass der erste Hauptsatz nur etwas zur inneren Energie sagt, hängt es von der Wahl Deiner Systemgrenzen ab, ob diese Gleichung hilfreich ist.
Halbwisssen
Verfasst am: 31. Dez 2015 11:45
Titel:
Heißt das mit dem ersten Hauptsatz:
Halbwisssen hat Folgendes geschrieben:
kann ich die Beispiel aufgabe mit dem unelastischen Stoß nicht lösen?
DrStupid
Verfasst am: 31. Dez 2015 11:27
Titel:
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Ich finde das dies nicht richtig ist, aus dem Grund das er ja aufgeführt hat er unterscheidet zwischen innerer Energie und kinetischer und Lageenergie (äußere Energien).
somit kann dies ja nicht der allgemeine Energiesatz sein.
Natürlich ist der erste Hauptsatz kein allgemeiner Energiesatz. Das soll er auch nicht sein und daraus kannst Du nicht schlussfolgern, dass er nicht richtig ist.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Der kann ja nur gültig sein für ein ruhendes Systems.
Die Innere Energie ist bezugssystemunabhängig. Für den ersten Haupsatz spielt es keine Rolle, ob sich das System bewegt oder nicht - und zwar nicht obwohl, sondern gerade weil er zwischen der Inneren und den äußeren Energien unterscheidet.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Im allgemeinen hat ein System eine Energie. Vielleicht ist eine Energie semantisch schlecht ausgedrückt. damit meine ich eine gesamte Energie.
und es gilt
Ja, das gilt auch. Allerdings bedeuten Q und W hier etwas anderes als im ersten Hauptsatz. Im ersten Hauptsatz stecken nur die Arbeit und Wärme, die über die Systemgrenzen übertragen werden. Hier berücksichtigst Du aber auch die Arbeit, die am System als Ganzes verrichtet wird, um seine Geschwindigkeit oder sein Potential in einem äußeren Feld zu ändern.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Denn die kinetische Energie verschwindet und geht in Lage und Wärme.
die innere Energie muß sich ändern, zu der wird ja die Wärme gezählt.
Wenn Wärme in das System fließt, dann erhöht sich seine Innere Energie. Genau das sagt der erste Hauptsatz. Wo die Wärme her kommt, ist dabei egal.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Die gesamte Energieänderung (alle Energieformen inklusive Kinetische und Lage) einen Systems bleibt 0.
Nur wenn das System abgeschlossen ist.
VeryApe
Verfasst am: 31. Dez 2015 09:34
Titel:
Zitat:
da lehnst Du Dich ziemlich weit aus dem Fenster. Wenn Du den ersten Hauptsatz der Thermodynamik in Frage stellen willst, dann musst Du das sehr gut begründen.
Ich finde das dies nicht richtig ist, aus dem Grund das er ja aufgeführt hat er unterscheidet zwischen innerer Energie und kinetischer und Lageenergie (äußere Energien).
somit kann dies ja nicht der allgemeine Energiesatz sein. Der kann ja nur gültig sein für ein ruhendes Systems.
Im allgemeinen hat ein System eine Energie. Vielleicht ist eine Energie semantisch schlecht ausgedrückt. damit meine ich eine gesamte Energie.
und es gilt
in dieser einen Energie stecken alle Energieformen drinnen. die eine Energie kann ich ja aufspalten in sämtliche Energieformen die vorliegen.
Deswegen hab ich auch dieses Gravitationsbeispiel mit Reibung gebracht. wenn du hier nicht diesen Satz anwendest
sondern nur die innere Energie betrachtest, dann wirsd wahrscheinlich dieses Beispiel nicht erklären können.
Denn die kinetische Energie verschwindet und geht in Lage und Wärme.
die innere Energie muß sich ändern, zu der wird ja die Wärme gezählt.
Die gesamte Energieänderung (alle Energieformen inklusive Kinetische und Lage) einen Systems bleibt 0.
DrStupid
Verfasst am: 31. Dez 2015 00:23
Titel:
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Jedes System besitzt eine innere Energie U (= extensive Zustandsgröße). Diese kann sich nur durch den Transport von Energie in Form von Arbeit W und/oder Wärme Q über die Grenze des Systems ändern
ich finde das dies nicht richtig ist.
Da lehnst Du Dich ziemlich weit aus dem Fenster. Wenn Du den ersten Hauptsatz der Thermodynamik in Frage stellen willst, dann musst Du das sehr gut begründen.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Jedes System besitzt eine Energie. Diese kann sich nur durch den Transport von Energie in Form von Arbeit W und/oder Wärme Q über die Grenze des Systems ändern.
Zur Energie eines Systems gehört neben der Inneren Energie auch seine kinetische Energie und die kann sich ändern, ohne dass Wärme oder Arbeit über die Systemgrenze passieren.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
aus der Tatsache das diese Kombination 0 ist, wenn Q12 und W12= 0 ist kann ich nicht schließen das die innere Energieänderung 0 ist. sondern nur die gesamte Energieänderung 0 ist.
Man kann beides daraus schließen.
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Zum Beispiel ein System von zwei Massen die sich unter Gravitation gegeneinanderdrücken und gleichzeitig gegeneinander bewegen. hier wird kinetische Energie im inneren des Systems durch Reibung in Wärme umgewandelt. Dabei wird aber von aussen auf das System keine Arbeit zugeführt.
Solange dabei weder Wärme noch Arbeit über die Systemgrenzen übertragen wird, bleibt auch die Innere Energie konstant.
VeryApe
Verfasst am: 30. Dez 2015 21:09
Titel:
Zitat:
allgemein
Es gibt einen Haufen Energieformen. z.B. kinetische Energie, potentielle Energie (deine die des Gravitationspotentials), Wärmeenergie, usw.
Wir könnten jetzt auf der linken seite alle Energieformen aufzählen und den Zustand 2 von Zustand 1 subtrahieren. Es dürfte aber klar sein das hier nur die Energieformen interessant sind die sich ändern, deswegen steht dort
Beim plastischen Stoss horizontal sind die relevanten Energieänderungen zunächst kinetische Energie und potentielle Energie aber nicht die des Gravitationspotentials sondern die der Verformung, Es findet ein Kraftaustausch statt und ein Wärmeaustausch wird vernachlässigt bzw wird auch nicht in übermassen stattfinden.
die potentielle Energie der Gravitation bleibt gleich gleiche Höhe.
Du siehst der Körper wird langsamer du siehst er verformt sich.
Er wird sich auch weiterhin erwärmen nur wahrscheinlich nicht in relevanter Form, als liegt es an dir ob du das für deine Betrachtung miteinbeziehen willsd.
aufgeschrieben bedeutet das dann fuer einen Koerper
fuer das system beider koerper die in wechselwirkung stehen ist auch die Arbeit von aussen 0. denn es wirken von aussen keine kraefte.
Das ist alles, oft werden viele Energieformen vernachlässigt, weil sie keinen relevanten Effekt erzeugen.
Es kommt nur auf die relevanten Differenzen an. Man begreift selbst welche Energieformen man beachten muß und welche nicht. Oder man misst saemtliche Energien vorher und nachher.
Halbwisssen
Verfasst am: 30. Dez 2015 20:09
Titel:
Also die folgende Gleichung:
ist die allgemeine Energieerhaltung, wenn man als äußere energie nur die kintetische und potenzielle energie berücksichtigt, richtig?
Ich verstehe nun nicht wie man diese allgemeine gleichung anwendet.
Beispiel: unelastischer Stoß. Auf Wikipedia steht:
Beim unelastischen Stoß (auch inelastischer oder plastischer Stoß genannt) wird ein Teil der kinetischen Energie in innere Energie U umgewandelt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_%28Physik%29#Unelastischer_Sto.C3.9F
Wie kommt man nun von der oberen allgemeinen Gleichung auf die Gleichung für den unelastischen stoß?
VeryApe
Verfasst am: 30. Dez 2015 18:54
Titel:
Zitat:
Jedes System besitzt eine innere Energie U (= extensive Zustandsgröße). Diese kann sich nur durch den Transport von Energie in Form von Arbeit W und/oder Wärme Q über die Grenze des Systems ändern
ich finde das dies nicht richtig ist. Jedes System besitzt eine Energie. Diese kann sich nur durch den Transport von Energie in Form von Arbeit W und/oder Wärme Q über die Grenze des Systems ändern.
Zitat:
aus der Tatsache das diese Kombination 0 ist, wenn Q12 und W12= 0 ist kann ich nicht schließen das die innere Energieänderung 0 ist. sondern nur die gesamte Energieänderung 0 ist.
Zum Beispiel ein System von zwei Massen die sich unter Gravitation gegeneinanderdrücken und gleichzeitig gegeneinander bewegen. hier wird kinetische Energie im inneren des Systems durch Reibung in Wärme umgewandelt. Dabei wird aber von aussen auf das System keine Arbeit zugeführt.
Sprich die innere Energie verändert sich die gesamte Energie bleibt konstant.
allgemein.
Aber wie das genau in der Physik gehandhabt wird darfsd du mich nicht fragen.
Halbwisssen
Verfasst am: 29. Dez 2015 23:23
Titel: Allgemeiner Energieerhaltungssatz ?
Bitte auf alle nachfolgenden Fragen einzelnd antworten
Ich würde gerne wissen wie die allgemeine Energieerhaltung lautet.
Meines Wissens nach muss da die innere Energie U mitberücksichtigt werden. Für die innere Energie U gilt:
Wenn man nun die äußere Energie Ea berücksichtigt, dann gilt:
nachdem integrieren gilt dann:
Der Index 12 bedeutet die Änderung vom zustand 1 zum zustand 2.
ist dann die Änderung der inneren Energie vom Zustand 1 zum Zustand 2.
Das ist nun der allgemeine Energieerhaltungssatz oder?
Ich will das jetzt ein wenig einschränken, indem ich für die äußere Energie Ea nur die kinetisch eund potenzielle Energie berücksichtige. Dann gilt:
Dabei ist c die Geschwindigkeit und z die Höhe. Was passiert, wenn die Wärme Q und die Arbeit W null ist (
)
Ich dachte es gilt dann einfach:
Aber das ist falsch oder?
weil auf Wikipedia steht:
"Jedes System besitzt eine innere Energie U (= extensive Zustandsgröße). Diese kann sich nur durch den Transport von Energie in Form von Arbeit W und/oder Wärme Q über die Grenze des Systems ändern"
Quelle:
https://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik#Erster_Hauptsatz
Das heißt wenn
ist, dann ist auch
. Und dann gilt:
Und dann ist die bekannte Gleichung die man aus der Schule kennt: kinetische und potenzielle Energie vorher = kinetische und potenzielle Energie nachher