Wärmelehre Prüfungsaufgaben Günther Kurz - gilligan-online

Der Isentropenexponent ergibt sich aus der Anzahl der Freiheitsgrade zu
f
κ(
N2
) =
f
ges
( N2
) + 2
=
( N )
ges
2
7
5
=
1,
40
Der Enddruck p nach dem Prozess '0' → '1'
ergibt sich aus der Isentropengleichung
zu
p
p
1
κ κ
1V1
= p0V0
1
V
=
V
κ
0
κ
1
p
0
= 9,52 bar
V
= (
V
0
1
)
κ
p
0
V0
= (
1
V
5
0
)
κ
p
0
= 5
κ
⋅ p
0
= 5
1,
40
⋅1,0
bar
Die Endtemperatur T1 nach dem Prozess '0' → '1'
ergibt sich aus der
Isentropengleichung
zu
T
T
( κ−1)
1V1
1
V
=
V
= 520 K
= T V
( κ−1)
0
( κ−1)
1
0
T
0
( κ−1)
0
V
= (
V
0
1
)
( κ−1)
T
0
= 5
( κ−1)
⋅T
0
= 5
0,
40
⋅ 273 K = 1,90 ⋅ 273 K
Umrechnung der KELVIN-Temperatur auf CELSIUS-Temperatur
1 520 K = T entspricht C 247 C ) 273
520 K o
o
ϑ 1 = ( − =
K
Alternativer Lösungsweg
Für den Zustand '1'
gilt die Zustandsgleichung eines idealen Gases; dazu muss
allerdings das Anfangsvolumen V0
berechnet worden sein (s.o.). Aus der
Zustandsgleichung
p V = nR
1
1
wird mit
1
V 1 = V
5
T
1
=
0
519 K
m
m
T
1
p1
⋅ V
=
5
nR
0
1
5 −2
1
9,52 ⋅10
Nm ⋅ ⋅17,0
⋅10
=
5
−1
0,75 mol ⋅8,31J
mol K
Geringfügige Abweichungen ergeben sich aus Rundungsfehlern.
Wärmelehre - 4 -
Prüfungsaufgabe 06
−3
−1
m
3