Uebungsblätter C. Jünemann WS0708

Übungsblatt 9
Physik (EI)
Aufgabe 1
Eine bestimmte Menge eines idealen Gases nimmt bei 2 bar ein Volumen von 5 Liter ein.
Sie wird bei konstantem Druck abgekühlt, bis das Volumen nur noch 3Liter beträgt.
Welche Arbeit wurde dabei an dem Gas verrichtet?
Aufgabe 2
Ein Mol eines idealen Gases hat den Druck: P 0 = 1 bar und Volumen V 0 = 25 Liter. Es wird
langsam erwärmt, wofür sich im P-V-Diagramm eine gerade Linie zum Endzustand mit P =
3 bar und V = 75 Liter ergibt. Welche Arbeit verrichtet das Gas?
Aufgabe 3
Zwei Mole Sauerstoffgas (5 Freiheitsgrade) haben anfangs den Druck von 1 bar und eine
Temperatur von 20 o C. Sie werden dann auf 100 o C erwärmt.
a) Wie viel Wärme muss für die gewünschte Temperaturerhöhung zugeführt werden, wenn
das Volumen beim Erwärmen konstant gehalten wird?
b) Wie viel Wärme muss für die gewünschte Temperaturerhöhung zugeführt werden, wenn
der Druck beim Erwärmen konstant gehalten wird?
c) Wie viel Volumenänderungsarbeit verrichtet das Gas im Fall b). Welches Vorzeichen
muss diese Arbeit haben?
Aufgabe 4
0,32mol eines einatomigen idealen Gases nehmen bei einem Druck von 2,4 bar ein
Volumen von 2,2 Liter ein (Punkt A). Dann durchläuft es einen zyklischen Prozess mit
folgenden drei Vorgängen:
1. Das Gas wird bei konstantem Druck erwärmt, bis sein Volumen 4,4 Liter beträgt
(Punkt B).
2. Das Gas wird bei konstantem Volumen abgekühlt, bis der Druck auf 1,2 bar
abgesunken ist (Punkt C).
3. Das Gas erfährt eine isotherme Kompression zurück zum Ausgangspunkt
(Punkt A).
a) Zeichnen Sie das pV-Diagramm
b) Wie groß sind die Wärmekapazitäten c V und c P ?
c) Wie hoch sind die Temperaturen an den Punkten A, B und C?
d) Berechnen Sie für jeden Vorgang und für den gesamten Prozess die zu- oder
abgeführte Wärme Q, die verrichtete Arbeit W und die Änderung der inneren Energie ∆U.
K. Jünemann, Fachhochschule München, FK06, WS 07/08