Luft wird langsam freigelassen

Marleen · Anmeldungsdatum: 15.06.2006 Beiträge: 218

Hallo!

Ich habe Probleme mit den Vorbereitungsaufgaben. Insgesamt sind es 10 Stueck und schon habe ich ein Problem mit der ersten Aufgabe unglücklich

"2m^3 Luft mit einem Druck von 30bara und einer Temperatur von 15Grad C werden langsam freigelassen bis ein Volumen von 6m^3 erreicht wird. Hierbei sinkt der Druck auf 9 bara. Die gemittelte spezifische Waerme bei konstantem Druck betraegt 1 kJ/(kg*K) und k=1,402 [k steht fuer c_p/c_v]. Bestimme
(a) Die Endtemperatur t_2 in C und T_2 in K"
Die Loesung soll 263,7K und -9,3C sein, allerdings haben mich Studenten vorgewarnt, dass die vorgegebenen Loesungen von den Vorbereitungsaufgaben nicht (immer) stimmen.

Ich habe dann begonnen mit (a):

aber wie komme ich an die Masse???

Die folgenden Teilaufgaben der ersten Uebung sind:
(b) Die Arbeit per kg und in total (87,6 kJ/kg, 6256 kJ)
(c) Die freigekommene oder aufgenommene Waerme per kg und in total (67 kJ/kg, 4764kJ)
(d) Die Entropiezunahme per kg und in total (-0,105 kJ/(kg*K); -7,52 kJ/K)

Und zu (d) habe ich noch gleich eine Frage, wie kann in der vorgegebenen Loesung

negativ sein, wenn doch

gilt.

zellerli · Anmeldungsdatum: 23.04.2007 Beiträge: 56 Wohnort: Franken

Die Aufgabe finde ich etwas verwirrend. Die Luft wird "langsam freigelassen" aber das Volumen wird größer, daraus schließe ich, dass keine Luft aus dem System entweicht. Das wiederum heißt, dass die Masse konstant ist. Du kannst also die beiden Terme für den Zustand vorher und den Zustand nachher entweder über die Rydbergkonstante oder über die Masse gleichsetzen (diese ist in beiden Fällen gleich).

magneto42 · Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 854

Hallo.

Ich möchte nur kurz anmerken, daß in der Formel oben m nicht die Masse ist sondern die Molzahl und R ist nicht die Rydberg-Konstante (die lassen wir doch besser in der Atomphysik) sondern die Gaskonstante.

Marleen · Anmeldungsdatum: 15.06.2006 Beiträge: 218

magneto42 · Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 854

Hm, die allgemeine Gaskonstante definiert als Stoffkonstante. Habe ich so noch nie gesehen, aber da habe ich wieder etwas neues gelernt.

Für T2 habe ich auch 259,2 K und ich sehe im Moment auch keinen Grund für die Diskrepanz zur Musterlösung.

Der Rest der Aufgaben sollte mit einem einer polytropen Zustandsänderung zugänglich sein.

zellerli · Anmeldungsdatum: 23.04.2007 Beiträge: 56 Wohnort: Franken

Stimmt ja, da war ja sowas... Augenzwinkern

Aber ein kleines m ist doch die Masse? Molare Masse: M, Teilchenanzahl (in mol): n bzw. N.