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Thermodynamik-->Kreisprozess

Frage: Thermodynamik-->Kreisprozess
(5 Antworten)


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Luft soll in einem geschlossenen System vom Zustand 1
(v1 = 1,72 m3/kg, p1 = 1 bar) in den Zustand 3
(T3 = 650 K, p3 = 0,5 bar) gebracht werden.
Der Endzustand 3 soll auf drei verschiedenen quasistatischen reibungsfreien Wegen erreicht werden:
A) Isochore Zustandsänderung bis p3 und isobare Zustandsänderung bis T3,
B) Isotherme Zustandsänderung bis p3 und isobare Zustandsänderung bis T3,
C) Reibungsfreie polytrope Zustandsänderung pvn = const.
Annahmen:
• Die Luft soll als ideales Gas mit konstanter spez. Wärmekapazität betrachtet werden
(R = 0,287 kJ/(kgK); κ = 1,4; cv = R/(κ−1)).
• Änderungen der äußeren Energien sind vernachlässigbar.

Bestimmen Sie:
a) die Zustandsänderungen A, B und C qualitativ in einem pV - Diagramm.
b) die spez. Wärmemengen und die Arbeiten für die Wege A, B und C,
c) das Integra[3;1]dq/T für die Wege A, B und C,
d) die Endtemperatur T4 bei einer adiabaten und reibungsfreien Expansion vom Zustand 1 auf
den Druck p4 = p3 und die in diesem Fall geleistete Arbeit W14. Stellen Sie die neue Zustandsänderung
1 - 4 zusammen mit B und C qualitativ in einem pV - Diagramm dar

So nun meine Frage zu a )

Also mich irritiert das es einmal
Isochore Zustandsänderung bis p3 und einmal
Isotherme ZÄ bis p3

Und was ist mit p2 ? welche ZÄ führt da hin ?

Wie also soll ich zwei in eins machen ?

b) die Fehlende werte also T1,p2,T2,v2 ; q12 usw..

c)Keine Ahnung

d)Das geht ja noch

Also wenn jmd so lieb ist und mir wenigstens was zu a) sagen kann das wär echt super schreibe demnächst die Klausur , eigentlich finde ich das Thema ganz und gar nicht so schwer , nur jetzt irritiert mich halt das zwei Zustände auf ein Element basieren , also das Zeichnen fällt mir schwer.

Danke im voraus ..
Frage von Claudius_ (ehem. Mitglied) | am 07.09.2013 - 01:09


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Antwort von v_love | 07.09.2013 - 03:36
"welche ZÄ führt da hin ?"

keiner,
es gibt hier kein p2.

du hast natürlich zwei verschiedene zustände, die drücke sind aber die gleichen.

"b) die Fehlende werte also T1,p2,T2,v2 ; q12 usw.."

die thermische zustandsgleichung liefert dir sofort T1, p2 gibt es wie gesagt nicht, T2 kann man auch berechnen (T2=p3*V1/m*1/R), usw.

was man insbesondere benötigt ist die differenz bzw. der quotient der volumina, die folgt aus der zustandsgleichung, damit sind die verrichteten (spez.) arbeiten bekannt. die (spez.) wärme folgt aus dem 1. hauptsatz

c) drücke Q durch T aus bzw. umgekehrt. benutze dazu C_V=dQ/dT|V=const.=5R/2, sowie C_P=1.4*C_V=dQ/dT|P=const.


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Antwort von Claudius_ (ehem. Mitglied) | 07.09.2013 - 15:34
Ok b und c verstanden , danke ..

zu a )wir haben Isochore und Isotherme

aber im einzel verlaufen doch die Graphen anders z.b

p,v diagramm von Isotherm der Graph verläuft Hyperbel
und von Isochor verläuft der Graph senkrecht.
Deswegen frage ich mich jetzt wie ich die Zeichnung machen kann ,
also wenn ich zwei p,v diagramme machen könnte , würde ich es hinbekommen ,
jetzt wenn ich das so lese nervt auch die ZÄ isobar ..

Wäre lieb wenn du mir mal die Zeichnung , zeichnen kannst.


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Antwort von v_love | 08.09.2013 - 02:50
ne, zeichnen kann ich das nicht.

keine ahnung, wo jetzt das problem liegt.
bei A) zeichnet man eine senkrechte und eine waagerechte (dein weg verläuft also entlang der achsen), bei B) eine hyperbelstück mit einer waagerechten und bei C) etwas hyperbelähnliches.

wo du konkret die zwischenzustände bei A) und B) hinzeichnet, bleibt dir überlassen - soll ja nur qualitativ sein.


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Antwort von Claudius_ (ehem. Mitglied) | 08.09.2013 - 14:14
Ach so , also das heißt ich muss A) B) C) nicht zusammen verbinden ?

Und was soll ich unter qualitativ verstehen


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Antwort von v_love | 08.09.2013 - 22:41
"Ach so , also das heißt ich muss A) B) C) nicht zusammen verbinden ?"

verbinden? A, B, C sind drei verschiedene prozesse um vom zustand 1 zu zustand 2 zu gelangen.

"Und was soll ich unter qualitativ verstehen"

z.b. ist eine skalierung der achsen nicht notwendig, ebenso muss die skizze nicht maßstabsgerecht sein. wichtig ist hier, dass man isobare/isochore/... zustandsänderung eindeutig als solche erkennt.

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