Wärmelehre Prüfungsaufgaben Günther Kurz - gilligan-online

Wärmelehre – Prüfungsaufgabe 09
Die Stoffmenge n des Edelgases Helium wird dem skizzierten Kreisprozess
'1' →'2' →'3'
unterworfen. Der Anfangszustand '1'
wird durch folgende
Zustandsgrößen beschreiben: Druck:
p 1,
0 bar , Volumen V = 2,
0 dm und
1 =
Temperatur ϑ1 = C . Das Volumen V2 im Zustand ' beträgt ein Viertel des
Anfangsvolumens .
2 '
V
20 o
p
1
'3' •
'2'
•
(a) Klassifizieren/Benennen Sie die drei Einzelprozesse des skizzierten
Kreisprozesses.
(b) Bestimmen Sie die Stoffmenge n des Gases und die Anzahl N der He-Atome
des Gases.
(c) Welche mittlere kinetische Energie hat ein Helium-Atom im Zustand '1'
?
Welche Innere Energie U hat das Gas?
1
pV
T 3
(d) Bestimmen Sie die Temperaturen
und .
2 und des Gases in den Zuständen
T
'2' '3'
(e) Berechnen Sie für die drei Einzelschritte des Kreisprozesses die jeweils
umgesetzten Arbeiten , und und Wärmen , und Q .
W12 23 W 31 W 12 Q Q23 31
(f) Welchen Wirkungsgrad η hat eine Wärmekraftmaschine, die nach dem
th, real
= const.
•
'1'
skizzierten Kreisprozess arbeitet?
Vergleichen Sie diesen Wert dieses Kreisprozesses mit dem Wirkungsgrad einer
CARNOT Maschine , die zwischen den Temperaturen und arbeitet.
T
V
ηth, C
2 T 3
Wärmelehre - 1 -
Prüfungsaufgabe 09
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