Lösung zu Isothermes Drücken
Erscheinungsbild
- Ein homogenes Fluid kann isochor und isobar geheizt oder gekühlt werden. Zudem lässt es sich isentrop oder isotherm komprimieren oder expandieren.
- Beim isothermen Drücken muss der thermische Port mit der Umgebung kurz geschlossen sein, damit die Temperatur konstant bleibt.
- Der mechanisch (hydraulisch) zugeführte Energiestrom entspricht dem thermisch abgeführten, weil sich die innere Energie des idealen Gases bei konstanter Temperatur nicht ändert [math]\displaystyle{ I_{W_{hyd}} + I_{W_{th}} = \dot U = 0 }[/math].
- Die Arbeit ist gleich der Fläche unter dem p-V-Diagramm [math]\displaystyle{ W = n R T \ln \frac {V_1}{V_2} }[/math].
- Die innere Energie des idealen Gases ändert sich bei konstanter Temperatur nicht.
- Die Entropie ändert sich um [math]\displaystyle{ \Delta S = \frac{Q}{T} = \frac{-W}{T} = n R \ln \frac {V_2}{V_1} }[/math]
- Im T-S-Diagramm erscheint die isotherme Kompression als horizontale Linie.
- Der Prozess verläuft im p-V-Diagramm entlang einer Hyperbel, weil bei der isothermen Kompression das Produkt aus Volumen und absolutem Druck konstant bleibt.