Wärmelehre Prüfungsaufgaben Günther Kurz - gilligan-online

Die Ergebnisse der Teilaufgaben (c) und (d) sind nicht unabhängig voneinander. Die
Änderung der Inneren Energie ΔU , die umgesetzte Wärme 12 und die umgesetzte
Arbeit sind über den 1. Hauptsatz miteinander verknüpft; es gilt allgemein
Q
W
12
Δ U = U −U
= Q + W
2
1
12
12
Hat man zwei der physikalischen Größen Δ U , Q12 und 12 unabhängig
voneinander bestimmt, dann erhält man die dritte Größe aus dem 1. Hauptsatz. Zur
Probe kann natürlich dann die dritte Größe ebenfalls unabhängig bestimmt werden.
W
Für die umgesetzte Wärme erhält man
Q
12
= ΔU
− W
= 5 748 J
12
= 4 998 J − ( −
750 J)
Ein positives Vorzeichen ( Q12 > 0 ) bedeutet nach der Vorzeichenkonvention
‘zugeführte Wärme‘.
(e) Die Anzahl der Freiheitsgrade der Moleküle des Gases ist mit fünf vorgegeben.
Edelgase sind einatomig, ihre Moleküle haben drei Freiheitsgrade der Translation
f
ges
(einatomig ) = ftrans
= 3
Nimmt man für ein zweiatomiges Gas an, dass im betrachteten Temperaturbereich
auch die Freiheitsgrade der Rotation angeregt sind, dann ist die Anzahl der
Freiheitsgrade
f
g) = f + f = 3 + 2 = 5
ges (zweiatomi trans rot
Diese Anzahl ist als Information in der Aufgabenstellung vorgegeben.
Zweiatomige Moleküle in der Zusammensetzung der Luft sind Sauerstoff O2
und
Stickstoff N .
2
Wärmelehre - 5 -
Prüfungsaufgabe 04