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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: 05 Dez 2011 - 09:13:28    Titel:

Danke aber meine Frage ist noch immer nicht beantwortet:

Ich suche nach einer ->anschaulichen<- Erklärung weshalb die Temperatur beim idealen Gas zunächst fällt. Sofern meine eigenen Überlegungen aus meinem Post vom 27.11. falsch sind möge man mir das doch bitte sagen. Diverse wikipedialinks helfen mir momentan auch nicht weiter, da ich die meisten davon gelesen habe, aber keiner eine anschauliche Erklärung liefert.

Ok ich könnte mich damit zufrieden geben, dass es halt so ist, aber das will ich nicht, ich will es verstehen. Und die Tatsache das man sowas an Formel ablesen kann ist einfach nicht befriedigend.
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 08 Dez 2011 - 20:59:17    Titel:

hallo?
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 15 Dez 2011 - 19:22:24    Titel:

huhu?
Frankx
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Anmeldungsdatum: 02.08.2010
Beiträge: 1032

BeitragVerfasst am: 16 Dez 2011 - 09:36:57    Titel:

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

Beim Überströmversuch wird ein Teil der Wärmeenergie zuerst in Bewegungsenergie Ekin umgewandelt, da sich ja eine Strömung von A nach B bildet. In B wird diese kinet. Energie wieder in Wärme umgesetzt. Deshalb kühlt sich A ab und B heizt sich auf.



Zitat:
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?


Es wird keine Volumenänderungsarbeit verrichtet. Dazu wäre ein sich bewegender Kolben notwendig, der diese Arbeit als mechanische Arbeit aus dem System nach außen abgibt. (Alternativ dazu kann man sich denken, dass die Volumenarbeit innerhalb des Systems genutzt wird, um Teilchen von A nach B zu beschleunigen, also die oben genannte Strömung und damit kinet. Energie zu erzeugen.)

Zitat:
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...


siehe oben

Wenn der Druckausgleich stattgefunden hat und alle Strömung/Wirbel zur Ruhe kommen, gibt es wieder einen Temperaturausgleich. Da keine Energie/bzw. Volumenarbeit nach außen abgegeben wurde, muss also die Innere Energie des Gesamtsystems und damit die Temperatur den ursprünglichen Wert erreichen.

MfG Frank
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 18 Dez 2011 - 17:37:20    Titel:

hi, danke! das wäre dann ja im prinzip meine erklärung.
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 28 Dez 2011 - 12:58:59    Titel:

hallo!

ich habe hier eine weitere aufgabe, bei der ich eure hilfe gebrauchen könnte:

in einer adiabaten gasturbine expandieren irreversibel 100000 kg/h Luft von 1MPa, 960 K auf 100kPa und 600KI. Spezifische wärmekapazität soll mit dem wert bei 0°C eingesetzt werden. Ideales Gas wird angenommen. keine änderung der kin.- und pot. Energie.

Gesucht ist zum Beispiel die dissipierte Leistung.


Ich komme da auf 4041 kW... Die Musterlösung lautet aber 4038 kW. Ich glaube, dass dieser Unterschied evtl. vom Runden kommt. Leider zeigt mir die Erfahrung aber, dass auch schon kleinste Abweichungen auf einen Fehler meinerseits hindeuten. Kann das von euch vllt. jemand nachrechnen?

Eigentlich sollte es ganz simpel sein, da ich hier eine Formel habe (bei der ich mir ziemlich sicher bin, dass sie auch gilt):

P_diss12 = m_punkt * c_v * (n-kappa)/(n-1) * (T2-T1)


m_v soll ich ja den wert von luft bei 0°C nehmen und das kappa ist demnach 1,401 ... n kann mich mir über den druck und die temperatur errechnen... aber ich habe immer eine abweichung in meinem ergebnis...

danke für eure hilfe!
-stopfkind-
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Anmeldungsdatum: 27.02.2010
Beiträge: 2002

BeitragVerfasst am: 28 Dez 2011 - 19:42:16    Titel:

Kappa von idealen Gas = konst. Nicht?

Also ist kappa doch nur von den Freiheitsgraden des gasmoleküls abhängig.
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 28 Dez 2011 - 19:50:53    Titel:

? Ja Kappa ist konstant bei 1,401 ... Meinst du das n? Das ist der polytropen Exponent...
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 31 Dez 2011 - 15:11:43    Titel:

ok das hat sich erledigt... die Musterlösung im Buch ist nicht ganz korrekt...
tuul
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Anmeldungsdatum: 11.05.2011
Beiträge: 39

BeitragVerfasst am: 04 Jan 2012 - 19:00:18    Titel:

ich habe noch eine weitere Frage (Selbststudium kann ganz schön frustrierend sein...):

Wie berechnet man die bei einer Zustandsänderung ausgetauschte Wärme, wenn man keine Ahnung hat um welche Zustandsänderung es sich handelt?

Konkret geht es um einen mit Gas gefüllten Behälter (2kg O2 + 4kg N2) mit festem Volumen von 60 l. Das Gas hat zu Beginn eine Temperatur von 125 °C. Beim schnellen Entleeren sinkt der Innendruck auf die Hälfte und die Innentemperatur auf 60°C. Welche Wärme muss dabei mit der Umgebung mindestens ausgetauscht werden?

Den Anfangsdruck kann ich mir über die Zustandsgleichung des Idealen Gases berechnen... Nur für die Wärme müsste ich jetzt wissen welche Art der Zustandsänderung das ist...

Meine Überlegungen:

1. Isobar: fällt flach, da sich der Druck ändert
2. Isotherm: fällt ebenfalls Flach, da Temperaturänderung
3. Isentrop: fällt flach, da diese kein Wärmeaustauch zulässt.

bleiben noch:

4. Isochore: könnte gehen, da sich das Behältervolumen ja nicht ändert. Nur weiß ich nicht, ab das ausströmende Gas der Isochoren widerspricht!? Andererseits wird die abgegebene Masse beim Ausströmen auch mit V= konst. gerechnet...

5. Polytrope: eigentlich könnte es diese sein, da ich mir durch die Temperaturen und die Drücke am Anfang und am Ende den Polytropenexponent berechnen kann... Der Haken: Das Ergebnis stimmt nicht mit dem Musterergebnis überein...

5.1 Das Musterergebnis ist falsch^^.... könnte das dann mal bitte jemand nachrechnen...


Danke für eure Hilfe!
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