Wärmelehre Prüfungsaufgaben Günther Kurz - gilligan-online

(d) Im p, V -Diagramm sieht der beschriebene Prozess folgendermaßen aus
(linearer Prozess ‘1‘ → ‘2‘)
p
p 1
p 2
' 1'
' 2'
V 1
2 V
(e) Die Zustände ‘1‘ und ‘2‘ sind jeweils gekennzeichnet durch Druck, Temperatur
und Volumen.
Anfangszustand ‘1‘ Endzustand ‘2‘
p 2,0 bar
p zu bestimmen
1 =
2
−3
3
V1 = 3,0 ⋅10
m V 2 = 2V1
1 433 K =
308 2 = T
T K
Die Zustandsgleichung eines idealen Gases gilt für den Anfangszustand ‘1‘ und den
Endzustand ‘2‘, also
und
p V = nR
1
2
1
2
m
p V = nR
m
T
1
T
2
oder nach Division der beiden Gleichungen durcheinander
p2V
p V
p
1
2
2
1
nR
=
nR
1
2
m
m
T2V1
= ⋅ p
T V
T
T
1
= 0,72 bar
2
1
308 K ⋅ V1
=
⋅ 2,0 bar
430 K ⋅ 2V
1
Bei der Expansion ‘1‘ → ‘2‘ wird die Arbeit W12
von System nach außen abgegeben;
nach der Vorzeichenkonvention gehört zu abgegebener Arbeit ein negatives
Vorzeichen. Die Der Betrag der abgegebenen Arbeit wird im p, V -Diagramm durch
die Fläche unter der p(V
) -Kurve repräsentiert. Zu bestimmen ist also die Fläche des
Trapezes.
Wärmelehre - 5 -
Prüfungsaufgabe 02
V