Lösung zu Kreisprozess Stirling: Unterschied zwischen den Versionen
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#Bei der isothermen Expansion aufgenommene Entropie <math>\Delta S_{12}=nR\ln{\frac{V_2}{V_1}}</math> = 637 J/K. |
#Bei der isothermen Expansion aufgenommene Entropie <math>\Delta S_{12}=nR\ln{\frac{V_2}{V_1}}</math> = 637 J/K. |
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#Entropieänderung längs den Isochoren <math>\Delta S_{41}=-\Delta S_{23}=\frac{3nR}{2}\ln{\frac{T_{12}}{T_{34}}}</math> = 774 J/K. |
#Entropieänderung längs den Isochoren <math>\Delta S_{41}=-\Delta S_{23}=\frac{3nR}{2}\ln{\frac{T_{12}}{T_{34}}}</math> = 774 J/K. |
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#In reversibel geführten Kreisprozessen entspricht die Nettoarbeit der durch den Kreisprozess ausgeschnittenen Fläche im ''p-V-''Diagramm. Diese Energie von der Entropie beim Durchlaufen des Stirling-Zyklus freigesetzt. Die bei hoher Temperatur aufgenommene und bei tiefer wieder abgegebene Entropie gibt die folgende Energie frei <math>W_{frei}=\Delta S_{12}(T_{12}-T_{34})</math> = 236 kJ. |
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'''[[Kreisprozess Stirling|Aufgabe]]''' |
'''[[Kreisprozess Stirling|Aufgabe]]''' |
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Version vom 2. April 2008, 05:27 Uhr
- Die beiden Isothermen verlaufen im T-S-Diagramm horizontal und im p-V-Diagramm auf Hyperbeln. Die Isochoren bilden im T-S-Diagramm eine Schar von Exponentialfunktionen, im p-V-Diagramm verlaufen sie vertikal. Im Stirling-Kreisprozess wird in den isothermen Prozessen Entropie aufgenommen bzw. abgegeben. Um die Temperatur zu senken bzw. anzuheben muss die Entropie in den beiden isochoren Prozessen reversibel zwischengelagert werden.
- Das universelle Gasgesetz (thermische Zustandsgleichung) liefert bei bekanntem Druck und gegebener Temperatur das Volumen: [math]V_1=\frac{nRT_1}{p_1}[/math] = 0.0831 m3 und [math]V_3=\frac{nRT_3}{p_3}[/math] = 0.178 m3 (400 g Helium sind 100 mol).
- Bei der isothermen Expansion aufgenommene Entropie [math]\Delta S_{12}=nR\ln{\frac{V_2}{V_1}}[/math] = 637 J/K.
- Entropieänderung längs den Isochoren [math]\Delta S_{41}=-\Delta S_{23}=\frac{3nR}{2}\ln{\frac{T_{12}}{T_{34}}}[/math] = 774 J/K.
- In reversibel geführten Kreisprozessen entspricht die Nettoarbeit der durch den Kreisprozess ausgeschnittenen Fläche im p-V-Diagramm. Diese Energie von der Entropie beim Durchlaufen des Stirling-Zyklus freigesetzt. Die bei hoher Temperatur aufgenommene und bei tiefer wieder abgegebene Entropie gibt die folgende Energie frei [math]W_{frei}=\Delta S_{12}(T_{12}-T_{34})[/math] = 236 kJ.