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Zustandsgleichung idealer Gase

Frage: Zustandsgleichung idealer Gase
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Hey Leute,  Mein Bruder schreibt bald Physik SA. Ich wollte ihm beim lernen helfen und es verständlich erklären. Allerdings habe ich selbst kein Wort verstanden 

Das sind die Aufgaben, wäre super wenn ihr mir die Lösungen mit den Lösungswegen aufschreibt! 

1. Auf welche Temperatur muss ein Gas von 22,0°C erhitzt werden, wenn sich sein Druck bei konstantem Volumen verdoppeln soll?

2. Ein Autoreifen ist mit Luft von 15°C und 1,8 bar Überdruck gefüllt worden.Nach scharfer Fahrt ist die Lufttemperatur im Reifen auf 50°C gestiegen, das Luftvolumen im Reifen ist dabei praktisch konstant geblieben. Wie hoch ist jetzt der Überdruck im Reifen? Soll man deshalb Luft ablassen?

3.  Eine abgeschlossene Luftmenge hat im Normzustand das Volumen V0 (kleine Null) =1500 dm³. In einem anderen Zustand ist P1 (kleine 1) =960 mbar und rho1 (kleine eins)= 21°C.
a.) Berechne das neue Volumen V1 (kleine 1) b.) Berechne die Dichte für den neuen Zustand.

Danke  schon mal im Voraus. 
Frage von lilly_23 (ehem. Mitglied) | am 28.06.2014 - 12:05


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Antwort von Dominik04 (ehem. Mitglied) | 28.06.2014 - 17:37
Bei diesen Aufgaben muss man doch ausschließlich die ideale Gasgleichung anwenden. Was genau versteht ihr nicht? 
"T_1" bedeutet "T mit Index 1" 

Aufgabe 1

Zustand 1:  p_1 * V_1 = n_1 * R * T_1 
Zustand 2:  p_2 * V_2 = n_2 * R * T_2

Wir wissen,
dass sich das Volumen V nicht ändert, ebenso wenig die Stoffmenge n. Also sind 
V_1 = V_2  = V und 
n_1 = n_2 = n
Außerdem ist bekannt, dass sich der Druck verdoppelt: 
p_2 = 2 * p_1. 

Somit wird aus Gleichung (2): 2 *  p_1 * V = n * R * T_2 

Forme die Gleichungen für die beiden Zustände so um, dass links die Elemente stehen, die konstant bleiben und in beiden Gleichungen auftauchen und rechts die, die veränderlich bzw. unterschiedlich sind. 

Zustand 1: (p_1 * V) / (n * R) = T_1 
Zustand 2: (p_1 * V) / (n * R) = T_2 / 2 

Gleichsetzen. Erhalte: 

T_2 = 2 * T_1

Und aufpassen. Denn bei "T" handelt es sich um die absolute Temperatur in der Einheit Kelvin (K). Das Ergebnis lautet also nicht 44 °C. 

Nun habe ich dir die erste Aufgabe vorgeturnt und hoffe, dass du damit in der Lage bist, die zweite zu berechnen. Das Ergebnis ist etwa 2 bar (wenn ich mich nicht vertippt habe). Schreibe deine Gedanken und Fragen hier auf, dann wird dir sicherlich weitergeholfen. 


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Antwort von lilly_23 (ehem. Mitglied) | 28.06.2014 - 19:31
Ah stimmt! Jetzt ist es klarer, dankeschön :) 
Die zweite Aufgabe ist jetzt auch klar. Aber die dritte noch nicht ganz, wir haben sie gerechnet und sind uns nicht sicher ob das Ergebnis und der Weg stimmt. 
3. Eine abgeschlossene Luftmenge hat im Normzustand das Volumen V0 (kleine Null) =1500 dm³. In einem anderen Zustand ist P1 (kleine 1) =960 mbar und theta1 (kleine eins)= 21°C. a.) Berechne das neue Volumen V1 (kleine 1) b.) Berechne die Dichte für den neuen Zustand.

Könntest du falls es dir nichts ausmacht vllt. noch von der drei den Lösungsweg sowie die Lösung berechnen. Damit wir vergleichen können..  

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