PV Diagramm - Kreisprozess < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | 1->2 : adiabatische Kompression. Kompressionsverhältnis 8:1
2->3 : isobar Zustandsänderung
3->4 : adiabatische Expansion
4->1 : isochore Zustandsänderung
Zustand 1 2 3 4
Volumen l 8 2
Druck bar 20
Temperatur K 300 |
Hallo,
Hab folgenden Kreisprozess vervollständigt, der auch richtig sein müsste. Nunja, es soll auch ein p-V Diagramm dazu gezeichnet werden, nur weiss ich nicht genau wie. Muss ich jeweils die Arbeit ausrechnen ?
Zustand 1 2 3 4
Volumen l 8 1 2 8
Druck bar 1,088 20 20 2,8717
Temperatur K 300 689,21 1378,42 791,82
Hoffe meine Tabelle ist lesbar.
Vielen dank !
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> 1->2 : adiabatische Kompression. Kompressionsverhältnis
> 8:1
> 2->3 : isobar Zustandsänderung
> 3->4 : adiabatische Expansion
> 4->1 : isochore Zustandsänderung
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> Zustand 1 2 3
> 4
> Volumen l 8 2
> Druck bar 20
> Temperatur K 300
> Hallo,
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> Hab folgenden Kreisprozess vervollständigt, der auch
> richtig sein müsste. Nunja, es soll auch ein p-V Diagramm
> dazu gezeichnet werden, nur weiss ich nicht genau wie. Muss
> ich jeweils die Arbeit ausrechnen ?
>
> Zustand 1 2 3
> 4
> Volumen l 8 1 2
> 8
> Druck bar 1,088 20 20
> 2,8717
> Temperatur K 300 689,21 1378,42
> 791,82
>
> Hoffe meine Tabelle ist lesbar.
> Vielen dank !
Hallo elektroalgebra93,
ich habe die Werte der Tabelle jetzt nicht im einzelnen Nachgerechnet, scheint aber passen zu können.
Die Frage hierbei ist aber wie bzw. wo rein du ein p-v-Diagramm zeichnen sollst und zudem ist natürlich noch wichtig, um welches Arbeitsmedium es sich dabei handelt. Also entweder du besorgst dir "fertige" p-V-Diagramme für dein Medium und zeichnet deine errechneten Punkte einfach ein, oder alternativ skizzierst du einfach selber ein Diagramm und zeichnest die Isothermen pi mal Daumen ein. Ein p-V-Diagramm dient ja im Grunde auch nur zur anschaulichen Darstellung des Prozesses - zum groben Überprüfen von Werten ist es daher durchaus geeignet aber sicherlich nicht zum Auslegen eines Prozesses oder zum "Ablesen" der Verdichterarbeit (die ja im p-V-Diagramm einer Fläche entspricht).
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Hallo,
Also in der Fragestellung steht folgendes:
"Vervollständigen Sie die folgende Zustandstabelle und zeichnen Sie das zugehörige p-V-Diagramm masstabsgerecht."
Mehr steht zum PV diagramm da nicht.
lG
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Ich habe mir ja fast gedacht, dass da steht "maßstabsgetreu" oder "skizzieren sie" oder so etwas. Also schau dir an, wie die Isothermen im p-V-Diagramm verlaufen und wie das zweiphasige Gebiet aussieht. Und dann zeichnest du die 4 Punkte ein.
Wenn du deine Skizze hier hochlädst, schaue ich sie mir gerne an.
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Aus wikipedia:
"um das Verhältnis von Druck p und Volumen V bei konstanter Temperatur abzubilden."
Jedoch habe ich keine Konstante Temperatur in meinem Kreisprozess
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:27 Mo 15.09.2014 | | Autor: | chrisno |
Das Wikipedia Zitat habe ich unter Isotherme gefunden. Auch für andere Prozesse gibt es Zusammenhänge zwischen P und V. Wikipedia verrät Dir wie es bei einem adiabatischen Prozess verläuft. Isobar und Isochor ist in einem PV-Diagramm wirklich einfach einzuzeichnen.
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Okay habe es nun probiert,
2-3 und 4-1 müssten eigtl richtig sein, nur bei den 2 unteren(adiabatisch) bin ich mir nicht so sicher. Was sagt ihr alle? Gut oder schlecht ?
![[]](/images/popup.gif) Bild PV
Vielen dank. :)
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> Okay habe es nun probiert,
> 2-3 und 4-1 müssten eigtl richtig sein, nur bei den 2
> unteren(adiabatisch) bin ich mir nicht so sicher. Was sagt
> ihr alle? Gut oder schlecht ?
>
> Bild PV
>
> Vielen dank. :)
Guten Morgen,
also 2-3 und 4-1 sind ok, isobare und isochore Zustandsänderungen eben.
Ich hatte dir ja gestern schon gesagt, guck dir an wie die Isothermen im Diagramm verlaufen. Es sind Kurven, auf denen T=const. gilt. Jetzt verläuft der Prozess aber adiabat, daher sind die Krümmungen etwas anders (das hast du in deiner Rechnung durch [mm] \kappa [/mm] berücksichtigt).
Den Weg, den du eingezeichnet hast von 1->2 entspricht 2 Zustandsänderungen, nämlich erst einer isobaren und dann einer isochoren. Ich weiß nicht wie lange du schon Thermo hast, aber irgendwann wird dein Prof dir erzählen, dass eine Zustandsänderung unabhängig von Weg ist! Nichtsdestotrotz ist das nicht adiabat, was du da eingezeichnet hast. Wie es richtig geht, siehst du hier:
http://www.peraugym.at/physik/Unterricht/thermodyn-Dateien/image005.jpg
Außerdem solltest du deine Eckpunkte mit 1, 2, 3, 4, kennzeichnen und nicht die Verbindungen, denn diese sind nur zur Veranschauung (da Zustandsänderung wegunabhängig). Des Weiteren gehören in das Diagramm noch Pfeile die die Richtung kennzeichnen, anhand der Pfeile wird dann auch sofort ersichtlich, ob es ein rechts- oder ein linksläufiger Prozess ist.
Ich hoffe du konntest einigermaßen folgen
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Hey,
Okay habe es nun nochmal probiert. Habe es so wie in deinem Bild probiert zu machen, mit ner leichten Krümmung drinne. Oder sollen es zwei Gerade sein?
Hier mein Bild:
Klick
lG
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Ich würde noch Einheiten an die Achsen schreiben und die Isothermen einzeichnen, damit man die Temperaturen an den Punkten auch ablesen kann. Ansonsten sieht das ok aus.
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Wie meinst du das? Soll ich noch eine Axe dazu zeichnen für die Temperaturen? Ich könnte höchstens an den Punkten die Temperatur dazu schreiben, mehr sehe ich gerade nicht was ich tun könnte?
Gruss
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> Wie meinst du das? Soll ich noch eine Axe dazu zeichnen
> für die Temperaturen?
Nein, das ist es ja grade worauf ich hinaus wollte. Die Isothermen bilden eine Kurvenschar, wobei auf jeder Kurve T=const. gilt. Wie diese Schar im p-V-Diagramm liegt, bzw. wie die Isothermen verlaufen hängt vom Arbeitsmedium, also dem Fluid, welches den Kreisprozess durchläuft, ab.
Die Isothermen verlaufen von "oben links" nach "unten rechts" und sind weniger gekrümmt als deine Kurven der adiabaten Zustandsänderung.
siehe z.B auch hier:
[mm] http://www.semibyte.de/wp/wp-content/plugins/wp-filebase/wp-filebase_thumb.php?fid=457&name=thumb_pv-diagramm_1-300x300.png
[/mm]
Auf die Kurven schreibt man dann immer die entsprechenden Temperaturen, also an die Isotherme duch P1 die Temperatur T1
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Ich verstehe das immer noch nicht. Dann bekomme ich vir zusätliche Kurven für die Temperatur? Und diese "kreuzen" sich dann mit den Kurven der adiabatischen Zustandsänderung ?
Eine andere Frage zur gleichen Aufgabe:
Gefragt ist, bei welchen Schritten vom Gas Arbeit verrichtet wird und in welchem Schritt Wärmeenergie zugeführt wird.
Arbeit vom Gas verrichtet wird ist ja nur bei der Expansion oder ?
lG
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:11 Di 16.09.2014 | | Autor: | chrisno |
> Ich verstehe das immer noch nicht. Dann bekomme ich vir
> zusätliche Kurven für die Temperatur?
PV-Kurven für T = const.
> Und diese "kreuzen" sich dann mit den Kurven der adiabatischen
> Zustandsänderung ?
Klar doch, da die Adiabanten nicht T = const haben.
Das ist aber nur eine Verschönerung, es ist nicht Bestandteil der Lösung, so wie DU die Aufgabe dargestellt hast.
>
> Eine andere Frage zur gleichen Aufgabe:
> Gefragt ist, bei welchen Schritten vom Gas Arbeit
> verrichtet wird und in welchem Schritt Wärmeenergie
> zugeführt wird.
> Arbeit vom Gas verrichtet wird ist ja nur bei der
> Expansion oder ?
Ja, weil Arbeit zumindest in diesem Zusammenhang mechanische Arbeit meint.
> lG
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> > Eine andere Frage zur gleichen Aufgabe:
> > Gefragt ist, bei welchen Schritten vom Gas Arbeit
> > verrichtet wird und in welchem Schritt Wärmeenergie
> > zugeführt wird.
> > Arbeit vom Gas verrichtet wird ist ja nur bei der
> > Expansion oder ?
> Ja, weil Arbeit zumindest in diesem Zusammenhang
> mechanische Arbeit meint.
> > lG
>
Und wärmeeergie wird zugeführt im Falle einer Erhöhung der Temperatur UND einer Erhöhung des Drucks. Stimmt's ?
lG
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(Antwort) fertig | | Datum: | 08:06 Do 18.09.2014 | | Autor: | chrisno |
> Und wärmeeergie wird zugeführt im Falle einer Erhöhung
> der Temperatur UND einer Erhöhung des Drucks. Stimmt's ?
So stimmt es nicht.
Entscheidend ist die Definition: Wärme ist die zwischen einem System und seiner Umgebung aufgrund eines Temperaturunterschieds ausgetauschte Energie.
Da nun meistens die Betrachtung bei infinitesimalen Zustandsänderungen erfolgt, ist der Temperaturunterschied nicht zu erkennen.
Wenn das Volumen konstant bleibt, dann kann keine mechanische Arbeit verrichtet werden. Dann muss die Änderung durch einen Wärmestrom bewirkt worden sein.
Wenn die Zustandsänderung adiabatisch erfolgt, dann gibt es keinen Wärmestrom. Also ist das der Fall, dass nur Arbeit verrichtet wird.
In allen anderen Fällen findet beides statt: Arbeit und Wärmestrom.
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> Wenn die Zustandsänderung adiabatisch erfolgt, dann gibt
> es keinen Wärmestrom. Also ist das der Fall, dass nur
> Arbeit verrichtet wird.
Ich dachte es wäre nur bei einer Expansion in der vom Gas Arbeit verrichtet wird ?
> In allen anderen Fällen findet beides statt: Arbeit und
> Wärmestrom.
>Wenn das Volumen konstant bleibt, dann kann keine mechanische Arbeit verrichtet werden. Dann muss >die Änderung durch einen Wärmestrom bewirkt worden sein.
Also wird im Schritt 4-1 Wärme hinzugefügt, da das Volumen dort konstant ist.
Siehe meinen Ersten Post, dort habe ich die Beschreibung sowie die vollständige Tabelle.
Danke lG
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 11:52 Do 18.09.2014 | | Autor: | chrisno |
> > Wenn die Zustandsänderung adiabatisch erfolgt, dann gibt
> > es keinen Wärmestrom. Also ist das der Fall, dass nur
> > Arbeit verrichtet wird.
>
> Ich dachte es wäre nur bei einer Expansion in der vom Gas
> Arbeit verrichtet wird ?
Das ist kein Widerspruch. Die Frage ist doch ob nur Arbeit verrichtet wird oder ob zusätzlich ein Wärmestrom fließt.
>
> > In allen anderen Fällen findet beides statt: Arbeit und
> > Wärmestrom.
>
> >Wenn das Volumen konstant bleibt, dann kann keine
> mechanische Arbeit verrichtet werden. Dann muss >die
> Änderung durch einen Wärmestrom bewirkt worden sein.
>
> Also wird im Schritt 4-1 Wärme hinzugefügt, da das
> Volumen dort konstant ist.
Ja, da wird nur Wärme hinzugefügt, wobei das Hinzufügen ein negatives Vorzeichen hat.
>
> Siehe meinen Ersten Post, dort habe ich die Beschreibung
> sowie die vollständige Tabelle.
>
> Danke lG
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Okay danke dir, wenn die folgenden Aufgaben richtig ist dann habe ich es verstanden.
"Wie gross ist die änderug der Wärmeenergie dQ in Schritt 3-4 ? "
=> Keine änderung da Schritt 3-4 eine Adiabatische Zustandsänderung ist und Q dann konstant ist.
Richtig ?
Anderes Beispiel, gleiche Frage:
1-2 Isotherme Expansion
2-3 Adiabatische Expansion
3-4 Isotherme Kompression, Verhältnis V3:V4=2:1
4-1 Adiabatische Kompression, Verhältnis V4:V1=4:1
Gegeben:
Zustand 1 2 3 4
Volumen l 0,2 0,4 1,6
Druck bar 14 7
Temp K 600 600
Gerechnet:
Zustand 1 2 3 4
Volumen l 0,2 0,4 1,6 0,8
Druck bar 14 7 1,005 2,01
Temp K 600 600 344,60K 344,06K
"Bei welchen Schritten wird vom Gas Arbeit verrichtet und in welchem Schritt wird Wärmeenergie zugeführt?"
=> Gas Arbeit: Schritt 1-2 und 2-3
=> Wärme: Weiss ich nicht, da kein Volumen konstant ist.
LG
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:48 Do 18.09.2014 | | Autor: | chrisno |
> Okay danke dir, wenn die folgenden Aufgaben richtig ist
> dann habe ich es verstanden.
>
> "Wie gross ist die änderug der Wärmeenergie dQ in Schritt
> 3-4 ? "
> => Keine änderung da Schritt 3-4 eine Adiabatische
> Zustandsänderung ist und Q dann konstant ist.
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
>
> Richtig ?
>
Da wäre einen neuen Thread wert. Irgendwann habe ich keine Lust mehr zum scrollen.
> Anderes Beispiel, gleiche Frage:
> 1-2 Isotherme Expansion
> 2-3 Adiabatische Expansion
> 3-4 Isotherme Kompression, Verhältnis V3:V4=2:1
> 4-1 Adiabatische Kompression, Verhältnis V4:V1=4:1
>
> Gegeben:
> Zustand 1 2 3 4
> Volumen l 0,2 0,4 1,6
> Druck bar 14 7
> Temp K 600 600
>
> Gerechnet:
> Zustand 1 2 3 4
> Volumen l 0,2 0,4 1,6 0,8
> Druck bar 14 7 1,005 2,01
> Temp K 600 600 344,60K 344,06K
Ich rechne es nicht nach.
>
> "Bei welchen Schritten wird vom Gas Arbeit verrichtet und
> in welchem Schritt wird Wärmeenergie zugeführt?"
> => Gas Arbeit: Schritt 1-2 und 2-3
> => Wärme: Weiss ich nicht, da kein Volumen konstant ist.
Du kannst aber zwei Schritte schon mal ausschließen.
Ansonsten ist isotherm ein Hinweis: Die Temperatur bliebt gleich, obwohl sich das Volumen oder der Druck ändert. Dann muss da eine Quelle oder Senke für die Wärme sein, es sei denn, P und V werden genau in dem richtigen (welchem?) Verhältnis geändert.
>
> LG
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