Luftspeicher

Zwanzig Kubikmeter Umgebungsluft (zweiatomiges Gas, molare Energiekapazität 5/2 R) werden bei einer Anfangstemperatur von 27°C und einem Anfangsdruck von einem Bar isentrop auf fünf Kubikmeter verdichtet. Dann lässt man die Luft auskühlen, bis sie wieder die Umgebungstemperatur (27°C) angenommen hat. Im dritten Teilprozess entspannt man die Luft isentrop auf das ursprüngliche Volumen von 20 m³. Danach gleicht die Luft ihre Temperatur wieder der Umgebung an.

1. Skizzieren Sie das p-V- und das T-S-Diagramm für den ganzen Kreisprozess qualitativ richtig.
2. Wie gross sind Druck und Temperatur nach der isentropen Kompression und nach der isentropen Expansion?
3. Wie gross ist die Nettoarbeit, die am Gas insgesamt pro Kreisprozess verrichtet wird?
4. Um wie viel ändern sich Entropie und Energie des Gases beim isochoren Abkühlvorgang (2. Teilprozess).

Quelle: ZHW Datenanalyse und Prozessdesign 2005

Lösung