Gasgefüllter Kolben! < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo,
ich bräuchte einmal Hilfe bei folgender Aufgabe:
Ein Zylinder ist durch einen masselosen, wärmeundurchlässigen, reibungsfreien Kolben in zwei Teile A und B geteilt. In den beiden Teilen A und B befinden sich zwei ideale Gase. Die Anfangsbedingungen sind: T(A) = T(B) = 250 K, V(A) = 1 L, V(B) = 2 L, P(A) = 4 bar, p(B) = 1 bar. Der Kolben wird dann losgelassen. Nun expandiert das Gas i Teil A und komprimiert dabei dss Gas in Teil B.
a) Welche Zustandsänderung läuft in Teil A und Teil B des Kolbens ab?
Ich hätte gesagt, dass in Teil A T = konstant ist und aus diesme Grund eine isotherme Komprimierung des Gases stattfindet, in Teil B eine isotherme Ausdehnung des Gases. Stimmt dies?
b) Wann kommt der Prozess zum Stillstand? Meiner Meinung nach wenn P(A) = p(B) ist.
c) Berechne die Volumina in den beiden teilen A und B nach der Zustandsänderung.
Ja, hier habe ich nun große Probleme. Es ist ja so, dass w = pV ist. Dies könnte ich ja nun nach V auflösen, nur weiß ich ja nicht wie groß w ist und p müsste sich meiner Meinung nach auch geändert haben.
Wäre nett, wenn mir dabei jemand helfen könnte.
Lg und danke!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:44 Sa 17.05.2008 | | Autor: | Martinius |
Hallo,
stehen in der Aufgabe noch Informationen über den Zylinder, ob er wärmedurchlässig ist oder nicht?
Wenn sich der Kolben schnell bewegt würde ich sonst an einen adiabatischen Prozess denken.
LG, Martinius
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Hallo,
es steht nur dort, dass der Kolben wärmeundurchlässig ist, bezüglich dem zylinder gibt es keine Informationen.
Lg!
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Hallo,
wie gesagt, wenn ein arretierter Kolben losgelassen wird, würde ich von einer adiabatischen Zustandsänderung ausgehen. Und dann müsste man noch wissen, welches ideale Gas sich in dem Kolben befindet, wegen des Adiabatenexponenten:
![[]](/images/popup.gif) http://de.wikipedia.org/wiki/Isentropenexponent
Die Adiabatengleichung, die benötigt wird lautet
[mm] $p_1*V_1^{\kappa}=p_2*V_{2}^{\kappa}$
[/mm]
Für Luft bei 20°C habe ich gefunden: [mm] \kappa [/mm] = 1,40 und damit gerechnet, obwohl wir bei -23°C sind.
Volumen A:
[mm] $p_1*V_1^{\kappa}=p_2*(V_{1}+\Delta V)^{\kappa}$
[/mm]
[mm] p_1=4bar [/mm] ; [mm] V_1=1l
[/mm]
Volumen B:
[mm] $p_3*V_3^{\kappa}=p_4*(V_{3}-\Delta V)^{\kappa}$
[/mm]
[mm] p_3=1bar [/mm] ; [mm] V_3=2l
[/mm]
[mm] p_2 [/mm] = [mm] p_4 [/mm] = p
Daraus [mm] \Delta [/mm] V = 0,72117 l , also
[mm] $V_2 [/mm] = [mm] (V_{1}+\Delta [/mm] V) = 1,72117 $ l
[mm] $V_4 [/mm] = [mm] (V_{3}-\Delta [/mm] V) = 1,27883 $ l
[mm] p_2 [/mm] = [mm] p_4 [/mm] = p = 1,87028 bar
Die adiabatische Temperaturänderung berechnet man mit
[mm] $\bruch{T_1}{T_2}=\left(\bruch{V_2}{V_1} \right)^{\kappa-1}$
[/mm]
[mm] $T_2 [/mm] = 201,2K$
[mm] $T_4 [/mm] = 298,7K$
LG, Martinius
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