Zustandsänderungen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:42 So 24.04.2005 | | Autor: | saoody |
Hallo Leute, erstmal danke an euch für die anderen Aufgaben, wo ihr mir letzte Woche geholfen habt. Hab beim Prof einen guten Eindruck hinterlassen !
Nun habe ich von meinem Physik-Professor eine neue Aufgabe bekommen mit der ich nicht ganz zurecht komme.
Die Aufgabe lautet:
Ein mit Helium gefüllter Zylinder wird von V1 = 2 l auf V2 = 1 l komprimiert.
Wie ändern sich:
1.Temperatur, 2.Druck und 3.Entropie wenn der Vorgang
a) isotherm
b) adiabatisch abläuft
Mein Lösungsansatz:
Zu a) bei isotherme Zustandsänderung ist:
1. dU = 0 => dQ = pdV
2. T1 = T2 = T => Temperatur ist const.
3. zwischen dem Druck und Volumen besteht
FOLGENDER ZUSAMMENHANG
P1 V1 = p2 V2
Aber irgendwie komme ich mit den Zusammenhängen nicht klar.
Mit der oberen Angabe ändert sich doch das Volumen um 1 l, aber ich weiß nicht was ich damit anfangen kann.
In meinem Skript fehlen die Angaben für adiabatische Zustände, es wäre nett, wenn ihr mir einpaar Formeln aufschreiben könntet.
Bin für jede Antwort dankbar !!
Hoffe dass ihr mir aus der Patsche wieder helfen könnt.
Gruß saoody 
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:25 Mo 25.04.2005 | | Autor: | Zai-Ba |
Hallo saoody,
Hab mich lange nicht gemeldet, weil bei mir daheim das Internet abgek***t ist und ich erst jetzt wieder in die Uni gekommen bin.
Also das mit dem adiabatisch und isotherm ist im Grundsatz ganz einfach: Isotherm setzt sich aus den Worten iso (gr.: gleich) und therm (gr.: Temperatur) zusammen. Genau so gibt es auch isobar (gleicher Druck), isnenthalpisch (gleiche Enthalpie), u.v.m.
Adiabatisch kommt auch aus dem griechischen, ich kanns aber nicht ganz auschlüsseln, weil ich kein altgriechisch kann  , und setzt sich aus a (gr.Vorsilbe: nicht), dia (gr.: durch) und dem Rest (mit dem ich nix anfangen kann) zusammen, heißt aber soviel, wie nichtdurchlässig für (Wärme)energie.
a1)
hast du absolut richtig gemacht, denn im Isothermen ändert sich die Temparatur nicht!
a2)
Auch hier hast du völlig richtig gerechnet, da in der idealen Gasgleichung (pV=nRT) in diesem Fall nRT konstant ist.
a3)
Die Entropie wird mit der Ordung eines Systems erklärt. Diese Vorstellung ist zwar angeblich nicht ganz korrekt, aber hierfür absolut ausreichen und halbwegs anschaulich.
Benutze am Besten die Formel
[mm] \Delta S=\bruch{1}{T}\Delta Q_{}
[/mm]
Dabei ist [mm] \Delta [/mm] Q die Wärmemenge, die die durch die Behälterwand abgeflossen ist, als das Gas komprimiert wurde. Diese Wärmemenge müsste gleich der mechanischen Arbeit sein, die beim Komprimieren geleistet wurde.
b1)
Wie oben schon erklärt, kann bei der adiabatischen Zustandsänderung keine Wärme nach außen abfließen. alles, was du an mechanischer Arbeit reinsteckst wird in Temperatur umgemandelt.
[mm] \Delta W=\Delta Q_{}
[/mm]
Die effektive Temperaturänderung kannst du ohne Kenntnis von [mm] c_{V} [/mm] oder [mm] c_{p} [/mm] nicht angeben.
b2)
Ohne expliziete Temperaturänderung kannst du auch nichts genaues sagen. aber ein qualitativer Vergleich (ist der Druck höher oder niedriger, als beim isothermen Prozess?) ist möglich.
b3)
Die Entropie kannst du mit
[mm] \Delta S=c_{p}ln(\bruch{T_{2}}{T_{1}})-Rln(\bruch{p_{2}}{p_{1}})
[/mm]
bestimmen.
Viel Erfolg, Zai-Ba
PS: ich hab grad ne recht umfassende Formelsammlung gefunden. Guckstu ![[]](/images/popup.gif) hier
PPS: An alle PC-Freaks: Wenn hier was falsch ist, bitte diese Antwort als falsch und einen klärenden Hinweis schreiben!
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