Lösung zu Kreisprozess Stirling

1. 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.
2. 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).
3. Bei der isothermen Expansion aufgenommene Entropie [math]\Delta S_{12}=nR\ln{\frac{V_2}{V_1}}[/math] = 637 J/K.
4. Entropieänderung längs den Isochoren [math]\Delta S_{41}=-\Delta S_{23}=\frac{3nR}{2}\ln{\frac{T_{12}}{T_{34}}}[/math] = 774 J/K.

Aufgabe