Wärmelehre Prüfungsaufgaben Günther Kurz - gilligan-online

V max
(c1) Die Erwärmung des Wasserstoff-Gases von 2 auf V 3 = V bei konstantem
Druck, also der Prozess '2'→'3' ist eine isobare Expansion (vgl. Skizze in
Teilaufgabe (b1)).
(c2) Für eine isobare Expansion gilt die spezielle Zustandsänderung
V
T
= const.
angeschrieben für die Zustände '2' und '3'
V 3
=
T
3
ergibt sich
T
3
=
V
T
2
2
2
V3
= T
V
Alternative
2
337 K
3
50 m
=
26,3 m
3
⋅177
K
Für den Zustand ‘3‘ gilt die Zustandsgleichung eines idealen Gases, also
p V = nR
T
3
3
3
p3
V
=
n R
=
3
m
336 K
m
T
3
5
−2
0,2 ⋅10
Nm ⋅ 50,0 m
=
−1
358 mol ⋅ 8,31J
mol K
diese Variante benutzt keine Zwischenergebnisse, sie enthält keine Rundungsfehler
oder Fehlermöglichkeiten durch Zwischenstationen.
3
−1
(c3) Wärmezufuhr bei einem isobaren Prozess
erhöht zum einen die Innere Energie und
führt zum zweiten zu Arbeitsabgabe.
Die molare isobare Wärmekapazität C ) bestimmt sich aus f ) (bestimmt
in Teilaufgabe (b1) zu
C
mp
(H
2
fges
(H2
) + 2
) = R
2
Damit wird die zugeführte Wärme
Q
23
= nC
mp
( T
3
= 1,66 ⋅10
6
−T
2
m
=
J = 1,66 MJ
7
2
⋅
mp (H2 8,31 Jmol
−1
) = 358 mol ⋅ 29,10
J mol
K
−1
−1
K
=
−1
29,10 Jmol
⋅160
K
ges(H2
Wärmelehre - 5 -
Prüfungsaufgabe 17
−1
K
−1