Thermodynamik / verrichtete Arbeit

Longidong · Gast

Meine Frage:
Behälter A weist eine Temperatur von 100 K auf , Behälter B eine Temperatur von 500 K. Aus jedem Behälter werden nun 100 J entnommen und bei einer Umgebungstemperatur von 300K mithilfe einer Heißluftmaschine in Arbeit umgesetzt.

Gesucht sind die jeweils verrichteten Arbeiten und welcher Behälter wertvoller ist.

Meine Ideen:
die Arbeit ist definiert durch W=p*V

es ist allerdings weder p noch V gegeben.

Also habe ich die allgemeine Gasgleichung genommen, die besagt, dass p*V=n*R*T ist. Also ist W=n*R*T.

Da auch die Stoffmenge n nicht angegeben ist, habe ich im folgenden einfach n=1mol genommen.
Wenn ich nun für T die beiden Werte 1000K und 500K einsetze kommen für die verrichtete Arbeit folgende Werte raus:

W=8314,4J und W=4157,2J

Mein bedenken liegt allerdings an den 300K Umgebungstemperatur. Kann ich das einfach außer Acht lassen oder wie integriere ich diese 300K in die Rechnung? Und ist nicht von Anfang an klar, dass ein Reservoir mit doppelter Temperatur auch effizienter in der Arbeit ist? Oder bin ich insgesamt auf einem völlig falschen Dampfer gelandet?

Daher wäre Reservoir R1 wertvoller.

o~O · Anmeldungsdatum: 30.11.2010 Beiträge: 184

Irgendwie fehlen da Werte, den du musst dir da zu viel Ausdenken. Zumindest der Druck in den Behältern wäre gut zu wissen.

Welcher Wertvoller ist, ist eine relative Aussage. Man kann das auch an der Exergie ausmachen. Schau am besten nochmal nach ob du noch irgendwelche Infos hast.

Longidong · Gast

Nein das war alles. Mal angenommen es herrscht Normaldruck ind den Behältern 101.325 Pa, wie würde mir das bei der Berechnung Helfen?

o~O · Anmeldungsdatum: 30.11.2010 Beiträge: 184

Da muss ich leider passen, irgendwie fehlen mir da Informationen.

Irgendwie klingt das ganze auch eher nach einer Ausströmaufgabe, wie sie in der Fluiddynamik vorkommt. Da wäre die Interesannte Frage, wenn man eine Lavaldüse oder ähnliches Bauen will und die Temperaturen kennt, wie man diese Bauen müsste. Dann könnte man eine Aussage treffen zur Austrittsgeschwindigkeit der Luft. Und aus dieser wiederum auf die Arbeit schließen.

Aber wie gesagt, irgenwie hab ich das Gefühl da fehlt was. z.B. sind die Behälter gleich groß ? Sind das wirklich 100K nur ? das wären - 173,15°C wie soll man daraus Energie gewinnen ? Ein Kältemittel z.B. würde stark expandieren da könnte man vielleicht mehr Arbeit gewinnen als bei dem Warmen Fluid. grübelnd

Longidong · Gast

Ah tut mir Leid. Behälter A besitz 1000 K.^^

o~O · Anmeldungsdatum: 30.11.2010 Beiträge: 184

ahh ok ^^ das macht das ganze schon ein bischen Logischer ^^

und was sind das für 100 J ?

Das ist für meine eine Energiemenge. Oder meinst du 100 l ?

Longidong · Gast

Ja, die 100 J soll für die jeweils entnommene Energie stehen.

o~O · Anmeldungsdatum: 30.11.2010 Beiträge: 184

mmm ok also wenn das 100J sind, dann ist deine Rechnung falsch. Du holst aus beiden Behältern die selbe Menge Energie. Der Druck kann in beiden nicht der Selbe bzw. das Volumen. Weil das Produkt p*V bei beiden gleich groß ist.

Wie wäre es damit. Es ist der Behälter Wertvoller der mehr Teilchen enthält? Oder jener der am wenigsten Volumen verbraucht?

Da kann man nämlich das folgende machen:

Wenn das selbe Gas verwendet wird ist R = const

Daraus kann man sich nun ein paar Dinge überlegen.