Handreichung Energie und Entropie - Josef Leisen

Lösung: Aus dem Diagramm entnimmt
man für 1 kg Wasser:
14. Gegeben: ϑ 1 = 25°C
∆S=1030 J/Ks für 1 kg Also:
∆S=103000 J/Ks für 100 kg.
ϑ 2 = 100°C
m=0,5 kg
P=500 W
Gesucht: t
Lösung: P=∆E/t → t=∆E/P →
t=c m ∆T/P=4180J/kg 0,5kg
75K/500J/s=313,5s=5min
E. Aufgaben zur gibbsschen Fundamentalform
und zu Energie- und Entropieströmen
15. Oberflächenenergie: ∆E=σ ∆A
16. Herleitung über die Arbeit:
∆E=F ∆s=F v ∆t=v F ∆t=v ∆p für
m=const
Herleitung über die kinetische Energie:
E=1/2mv 2 = p 2 /2m →
∆E/∆p=2p/2m ∆p=v ∆p
17. (a) ∆S=∆E/T → ∆S/∆t=P/T =
100W/373K = 0,268 W/K
66
(b) ∆S/∆t=P/T =100W/2500K =0,04W/K
18. (a) irreversibel
(b) Oberflächenenergie: ∆E=σ ∆A =
σ N πr2 = 2,26 10-5 J
(c) Sie wird in die Umgebung dissipiert.
(d) ∆S=∆E/T = 7,7 10 -8 J/K
19. (a) Entropieerzeugung durch irreversible
Prozesse.
(b) Nach dem Entropiesatz nicht möglich.
(c) bei reversiblen Prozessen.
20. (a) Entropieübetragung,
Entropieerzeugung
(b) Entropieübetragung
(c) Entropieübetragung
22. vgl. u.