Wärmelehre Prüfungsaufgaben Günther Kurz - gilligan-online

Weil die Zustandsänderung '3'→'1' isotherm ist, ist T = T = 293 K .
(e) Für die isotherme Expansion '3'→'1' wird mit
1
V
4
T 3 = T1
und V 3 = V2
= 1
die abgegebene Arbeit
W
31
= − n R
m
= −277
J
T
3
⎛ V
ln
⎜
⎝V
und die umgesetzte Wärme
1
3
⎞
⎟ = −
⎠
0,0821mol
⋅
8,31Jmol
Q = − W = + 277 J (positives Vorzeichen: Zugeführt)
31
31
Für die isobare Kompression '1' →'2'
wird mit
1
V
4
p 2 = p1
und V 2 = 1
die zugeführte Arbeit
W
12
= − p
1
= − (10
( V
5
= 150 J
2
−V
) = − (10
Nm
1
−2
5
Nm
3 −
) ⋅(
− )(2⋅
10
4
−2
3
m
)
3
−1
1 4 −
) ⋅(
− )(2 ⋅10
4 4
3
3
K
m
1
−1
3
⋅ 293 K ⋅ ln
Die Anzahl der Freiheitsgrade für das einatomige Edelgas Helium ist
f
ges ( He)
= ftrans
= 3
Die molare isobare Wärmekapazität bestimmt sich aus f zu
C
mp
( He)
fges
( He)
+ 2
= R
2
die umgesetzte Wärme wird
Q
12
= n C
mp
( T
= − 375 J
2
1
m
=
5
2
−T
) = 0,0821 mol ⋅
⋅
Cmp ges
8,31 Jmol
−1
K
−1
20,78
Jmol
Für die isochore Erwärmung '2'→'3' wird mit
=
−1
V = V ( ΔV = 0 ; das Volumen bleibt konstant)
3
2
die umgesetzte Arbeit
W 23 =
0
)
20,78
Jmol
K
−1
−1
K
( 4)
−1
⋅(73,3
− 293) K
Wärmelehre - 4 -
Prüfungsaufgabe 09