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thermodynamik aufgabe... habe eigenen ansatz!
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Foren-Übersicht -> Ingenieurwissenschaften -> thermodynamik aufgabe... habe eigenen ansatz!
 
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tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 15 Nov 2011 - 19:37:30    Titel:

ich bemühe mich ums verständnis... ehrlich... aber ich hab die gasgleichnung nicht als grundlage genommen sondern den daraus bereits abeleiteten teil, da die aufgabe, wie ich schrieb, sehr danach aussah...

aber wie komm ich denn auf die stoffmengen? die formeln dazu beinhalten alle molares volumen, dichte, druck, etc. alles was ich nicht habe...
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 16 Nov 2011 - 06:36:29    Titel:

Argh ok... Ich hab mich gestern so lang dmit beschäftigt,
Dass ich total übersehen hab, dass ich die stoffmenge gar net direkt brauche. Danke
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 24 Nov 2011 - 18:47:25    Titel:

Ich habe eine weiter Verständnisfrage:

Es geht um den Überströmversuch nach Gay-Lussac.

In meinem Buch wird dazu folgendes geschrieben: "Im linken Gefäß eines wärmedichten Systems befindet sich Gas, das rechte Gefäß steht unter Vakuum. Öffnet man das Ventil, so strömt ein Teil des Gases in das rechte Gefäß über, wobei sich das Gas im linken Gefäß abkühlt und im rechten erwärmt. Nach Ausgleich der Temperatur wird die Ausgangstemperatur beim idealen Gas exakt erreicht..."

Dazu habe ich mehrere Fragen die ich getrennt voneinander behandeln möchte:

1. Es wird zunähst von einem idealen Gas ausgegangen: Warum sinkt die Temperatur im linken Gefäß, warum bleibt sie nicht konstant auf dem Ausgangsniveau?

2. Da sich das Volumen ändert (vergrößert) muss Volumenänderungsarbeit verrichtet werden. Diese Energie muss dem Gas im linken Gefäß entnommen werden und dem rechten zugeführt. Demnach muss die innere Energie des Linken Gefäßes (Achtung: Ich meine nicht das komplette System) sinken und die des rechten steigen. Die gesamte innere Energie bleibt konstant.
Ist das korrekt? Wenn nein wie kann ich mir das dann vorstellen?

3. Unter der Voraussetzung, dass meine Vorstellung unter 2. Korrekt ist und die Temperatur zunächst wirklich sinkt:

Sinkt die Temperatur zunächst, weil die innere Energie des linken Gefäßes sinkt? Also haben die Gefäß kleinere innere Energien, aber die Summe bleibt unverändert? Demnach steigt die innere Energie des rechten Gefäßes zunächst, was die Temperaturerhöhung im rechten Gefäß erklären würde...

Danke!
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 26 Nov 2011 - 20:27:44    Titel:

huhu?
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 26 Nov 2011 - 22:39:13    Titel:

Zitat:
Die gesamte innere Energie bleibt konstant.
Ist das korrekt?


Ja. Das ist korrekt.
Denn lt. Angabe hast Du ein wärmedichtes System; d.h. es wird keinerlei Wärme nach außen abgegeben.

Und was geschieht, kannst Du Dir auch leicht vorstellen:
- links hast Du ein Gas, das den Behälter komplett ausfüllt
- das Gas hat einen bestimmten Druck UND eine bestimmte Temperatur

- rechts hast Du einen evakuierten Behälter (mit einer "Vakuumtemp." x)

Wenn Du nun das dazwischenliegende Ventil öffnest, findet mehr oder weniger sofortiger Druckausgleich zwischen links und rechts statt, weil Gase das Bestreben haben, jeden zur Verfügung stehenden Raum auch auszufüllen.

Du hast mit dem Überströmen des Gases einen gleichzeitigen Vorgang, der einerseits links zu einem Druck- UND Temperatur-Abfall und andererseits rechts zu einer Druck- UND Temperatur-Erhöhung führt.

Du warst im Prinzip m.E. gedanklich schon auf dem richtigen Weg.
Wenn Du die Gleichzeitigkeit beachtest, werden Dir derartige Vorgänge keine Schwierigkeiten mehr bereiten. Wink
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 26 Nov 2011 - 23:52:15    Titel:

Ja da ist mir alles klar. Meine Frage war: WARUM sinkt die Temperatur überhaupt?
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 27 Nov 2011 - 02:36:54    Titel:

http://de.wikipedia.org/wiki/Kompressor
Erklärungsmöglichkeit 1):
Expansion ist das exakte Gegenteil von Kompression

Stellst Du Dir beide Behälter als Würfel gleicher Größe vor, die sich mit zwei Flächen berühren, und ersetzt die beiden Flächen durch eine einzige Trennfläche zwischen den beiden Volumen, die das Ventil ersetzt und die Du schlagartig herausreißen kannst, landest Du bei

Erklärungsmöglichkeit 2):
nach der kinetischen Gastheorie entspricht die Bewegungsgeschwindigkeit der Teilchen dem Druck.
D.h.: Kompression = Erhöhung der Temperatur = Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit = Erhöhung des Druckes.
Und umgekehrt (wobei dann am Ende an Stelle von Kompression Expansion steht).

Indem Du dem Gas im linken Behälter durch Entfernen der Trennwand die Möglichkeit eröffnest, auch den rechten Behälter auszufüllen, expandiert es natürlich.

Daß dabei der Druck absinkt, ist sofort einzusehen.
Daß die Temperatur ebenfalls absinken muß, erklärt sich dadurch, daß die Teilchen (wegen des nun doppelten Volumens) nicht nur längere Wege zurücklegen müssen sondern auch auf den längeren Wegen an Geschwindigkeit verlieren.
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 27 Nov 2011 - 16:19:56    Titel:

Lothol hat folgendes geschrieben:
...
Erklärungsmöglichkeit 2):
nach der kinetischen Gastheorie entspricht die Bewegungsgeschwindigkeit der Teilchen dem Druck.
D.h.: Kompression = Erhöhung der Temperatur = Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit = Erhöhung des Druckes.
Und umgekehrt (wobei dann am Ende an Stelle von Kompression Expansion steht).

Indem Du dem Gas im linken Behälter durch Entfernen der Trennwand die Möglichkeit eröffnest, auch den rechten Behälter auszufüllen, expandiert es natürlich.

Daß dabei der Druck absinkt, ist sofort einzusehen.


Bis hierhin hast du mir nichts neues erzählt Smile aber trotzdem vielen Dank für deine Mühe!

Lothol hat folgendes geschrieben:


Daß die Temperatur ebenfalls absinken muß, erklärt sich dadurch, daß die Teilchen (wegen des nun doppelten Volumens) nicht nur längere Wege zurücklegen müssen sondern auch auf den längeren Wegen an Geschwindigkeit verlieren.


Das hier scheint mir der Teil zu sein, der anfängt meine eigentilche Frage zu beantworten^^

Nur kann ich ihn noch nicht so ganz nachvollziehen... Warum verlieren die Teilchen auf längeren Wegen Geschwindigkeit? Da wir uns auf molekularer oder atomarer Ebene befinden, und beim idealen Gas die Teilchen nicht in Wechselwirkung miteinander stehen gibt es doch nichts was die Teilchen bremsen könnte. Zwischen den einzelnen Teilchen herrscht ja "leerer Raum".

Vllt habe ich meine eigenen Überlegungen nicht gut formuliert:

Da wir uns ja mit einem adiabaten System beschäftigen kann man ja nicht von Wärme sprechen, sondern nur von innerer Energie, welche das befüllte Gefäß zu Beginn hat. Wenn das Gas sich nun ausdehnt, sprich sein Volumen ändert, muss in irgend einer Form Volumenänderungsarbeit geleistet werden, oder etwa nicht? Und diese Volumenänderungsarbeit wird der inneren Energie entnommen, welche darauf hin sinkt. Da die innere Energie auch die kinetische Energie der Teilchen enthält sinkt diese ebenfalls und damit die Temperatur... ist das nun so oder wie muss ich mir das vorstellen?
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 29 Nov 2011 - 09:02:02    Titel:

Keiner mehr da?
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 04 Dez 2011 - 01:24:33    Titel:

Was ich Dir erklärte, bezog sich auf reale Gase.

Bzgl. idealem Gas wirst Du hier fündig: http://de.wikipedia.org/wiki/Entropie_%28Thermodynamik%29

Auch, was den Gay-Lussac-Versuch anbelangt.
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