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Wieviel Arbeit verrichtet die Ausdehnung des Gases?
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forenclown
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Anmeldungsdatum: 26.06.2008
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 15 Okt 2009 - 00:46:20    Titel: Wieviel Arbeit verrichtet die Ausdehnung des Gases?



Das ganze dehnt sich auf ein Volumen von 2L aus, richtig?
Wenn ich dann diese Formel benutze:



kommt bei mir eine Arbeit von 140466J raus...

davon würd ich jetzt nochmal Volumenänderung mal Luftdruck abziehen und so auf
140466J - 1L*101325Pa = 39141J
kommen...

Kann mir jemand erklären warum man das nicht machen muss... Sonst bleibt doch der Druck der Außenumgebung irgendwie auf der Strecke :/
Psycho7765
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Anmeldungsdatum: 27.01.2009
Beiträge: 668

BeitragVerfasst am: 15 Okt 2009 - 01:14:41    Titel:

Das p im Integral ist schlicht ein relativer Druck, denn die Arbeit kann kaum vom Absolutdruck, sondern nur von der Druckdifferenz abhängen. p kannst du dann ja
schreiben als p_absolut - p_außen und erhältst dann ein Integral über den Absolutdruck und additiv den Term p_außen * Volumenänderung der dir fehlt.
forenclown
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Anmeldungsdatum: 26.06.2008
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 15 Okt 2009 - 16:05:16    Titel:

also ist doch der zweite wert korrekt Smile vielen dank
Psycho7765
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Anmeldungsdatum: 27.01.2009
Beiträge: 668

BeitragVerfasst am: 15 Okt 2009 - 16:08:47    Titel:

Zitat:

also ist doch der zweite wert korrekt


Das kommt ganz darauf an ob die 202650 Pa absolut oder relativ sind und auf den Druck außerhalb, der in der Zeichnung ja nicht angegeben ist.
forenclown
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Anmeldungsdatum: 26.06.2008
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 16 Okt 2009 - 00:09:07    Titel:

Ne sollte schon absolut sein.
Psycho7765
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Anmeldungsdatum: 27.01.2009
Beiträge: 668

BeitragVerfasst am: 16 Okt 2009 - 01:00:41    Titel:

Ich fürchte ich muss mich korrigieren.

Das p im Integral dürfte ein absoluter Druck sein, somit kommt kein Term dazu. Das Problem ist, dass tatsächlich etwas auf der Strecke bleibt, das aber nicht der Druck der Außenumgebung ist! Das Gas im inneren übt auf den Kolben über einen bestimmten Weg eine Kraft aus. Die Größe dieser Kraft und damit die geleistete Arbeit ist von der Außenwelt unabhängig. Punkt*. Die Arbeit kann außen dann am Umgebungsdruck oder an einer irgendwie gearteten Maschine verrichtet werden, am Integral ändert das nichts! Was hier in der Zeichnung aber fehlt ist ein Mechanismus der die Energie aufnimmt. Ein Teil der Energie geht in die potentielle Energie der Luft, der Überschuss würde in der Realität dann halt z.B. ein Fahrzeug bewegen.
So wie es gezeichnet ist gäb es kein Kräftegleichgewicht und der Kolben würde immer weiter beschleunigt werden.

*mein Fehler war, die Arbeit von der resultierenden Kraft auf den Kolben abhängig zu machen. Tatsächlich ist die vom inneren Gas geleistete Arbeit aber nur über die Kraft von innen bestimmt. Die von außen bestimmt dann die aufgenommene Energie der Umgebungsluft.
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