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| Aufgabe | Zylindrischer Behälter mit 2 Kammern
Ein zur Umgebung isolierter, zylindrischer Behälter mit einem Volumen V B 5 dm3 . ist durch einen reibungsfrei
beweglichen, diathermen Kolben in zwei Kammern geteilt. Das Volumen des Kolbens ist gegenüber dem
Behältervolumen vernachlässigbar. In beiden Kammern befindet sich ein ideales Gas (H 2). Im Ausgangszustand (1)
sind die Volumina beider Kammern gleich. Die Temperatur der linken Kammer ist T L1 400.K, die Temperatur der
rechten Kammer T R1 250.K. Der Druck im Behälter beträgt p 1 3.bar.
Universelle Gaskonstante: R G 8314 J
kmol.K
.
Molmasse: M H2 2.016 kg
kmol
.
Für 2-atomige Gase gilt für die spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen: c v=5/2R
Gesucht:
a) Gasmassen in den Kammern.
b) Die Temperatur im Behälter, nachdem sich thermisches Gleichgewicht zwischen den beiden Kammern eingestellt
hat (Zustand 2).
c) Der Druck im Behälter im Zustand 2 und die Volumina der beiden Kammern.
d) Welche Energie wurde der linken bzw. der rechten Kammer zugeführt? |
Hallo
Ich hab ein neues Beispiel vielleicht könnt ihr euch das mal anschauen ob das so stimmen kann.
zu a.)
[mm] R_{H_{2}}=\bruch{R}{M_{H_{2}}}=\bruch{8314\bruch{J}{kmol K}}{2,016\bruch{kg}{kmol}}=4,1240\bruch{kNm}{kgK}
[/mm]
[mm] m_{L}=\bruch{p*V}{R*T_{L}}=\bruch{3*10^{5}\bruch{N}{m^{2}}*2,5*10^{-3}m^{3}}{4,1240\bruch{kNm}{kgK}*400K}=454,656*10^{-3}g
[/mm]
[mm] m_{R}=\bruch{p*V}{R*T_{L}}=\bruch{3*10^{5}\bruch{N}{m^{2}}*2,5*10^{-3}m^{3}}{4,1240\bruch{kNm}{kgK}*250K}=727,449*10^{-3}g
[/mm]
zu b.)
Hier bin ich mir mal wieder nicht sicher ob man das so berechnen kann
[mm] \Delta Q=c*m*\Delta [/mm] T die Energie Q muss gleich bleiben also...
[mm] c*m_{L}*(T_{L}-T_{M})=c*m_{R}*(T_{M}-T_{L})
[/mm]
[mm] T_{M}=307,692K
[/mm]
zu c.) der Druck muss links und rechts gleich bleiben
[mm] p=\bruch{m_{L}*R*T_{M}}{V_{L}}
[/mm]
[mm] \bruch{m_{L}*R*T_{M}}{V_{L}}=\bruch{m_{R}*R*T_{M}}{V_{R}} [/mm] mit [mm] V_{R}=V_{ges}-V_{L}
[/mm]
[mm] \bruch{m_{L}}{M_{R}}=\bruch{V_{L}}{V_{ges}-V_{L}}=1,92308*10^{-3}m^{3}
[/mm]
[mm] V_{R}=3,07692*10^{-3}m^{3}
[/mm]
durch einsetzen in eine der Gasgleichung p=3,16bar
zu d.)
[mm] \DeltaQ=c*m_{L}*(T_{L}-T_{M})=10,31\bruch{kJ}{kgK}*454,656*10^{-6}kg*92,308K=432,694J
[/mm]
nehm ich hier jetzt [mm] c_{p} [/mm] oder [mm] c_{v}
[/mm]
432,694J werden der linken Seite entzogen und der rechten zugeführt
lg Stevo
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 10:22 Mo 29.10.2007 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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