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6.3 Kreisprozess nach CARNOT p p 1 1 Teilprozesse Teilprozess '1' → '2': Isotherme Expansion Teilprozess '2' → '3': Isentrope Expansion [adiabates System] Teilprozess '3' → '4': Isotherme Kompression Teilprozess '4' → '1': Isentrope Kompression [adiabates System] p 2 2 T 2 p 4 p 3 4 3 T 1 V 1 V 4 V 2 V 3 V ' 1' → '2' Isotherme Expansion ' 2' → '3' Isentrope Expansion ' 3' → '4' Isotherme Kompression ' 4' → '1' Isentrope Kompression V 3 V 3 V 2 V 2 V 4 V 4 V 1 V 1 Wärmebad T 2 Wärmeisolation Wärmebad T 1 Wärmeisolation Abb. 6-04: Der Kreisprozess nach CARNOT. Oberes Teilbild: Darstellung im p,V -Diagramm. Unteres Teilbild: Realisierung der Teilprozesse. Wärmelehre – Abschnitt 6 - 78 - ’2. Hauptsatz der Wärmelehre’
6.3.1 Beschreibung des Kreisprozesses Zur Umwandlung von Wärme in mechanische Nutzarbeit hat SADI CARNOT (1796 - 1832) eine periodisch arbeitende Maschine vorgeschlagen; sie beruht auf einem einfachen Kreisprozess zwischen zwei Temperaturbädern. Der Kreisprozess nach CARNOT setzt sich zusammen aus zwei Isothermen bei den beiden Temperaturen T 1 und T 2 > T 1 und zwei Isentropen, die den Übergang zwischen den beiden Temperaturbädern bewerkstelligen. Die Teilprozesse sind • Teilprozess '1' → '2': Isotherme Expansion, • Teilprozess '2' → '3': Isentrope Expansion in einem adiabaten System, • Teilprozess '3' → '4': Isotherme Kompression, • Teilprozess '4' → '1': Isentrope Kompression in einem adiabaten System. 6.3.2 Umgesetzte Wärmen und Arbeiten Teilprozess '1' → '2': Isotherme Expansion bei der Temperatur T 2 = const. Anfangsvolumen , Endvolumen V . V1 2 Für diese Isotherme reduziert sich der 1. Hauptsatz auf ΔU = W + Q 0 Abgegebene Volumenänderungsarbeit W V2 12 −nRmT2 ⋅ln V 1 12 12 = = (negativ, weil V > ) Zugeführte Wärme Q V2 12 −W12 = nRmT2 ⋅ln V 1 2 V 1 = (positiv, weil V 2 < V1 ) Teilprozess '2' → '3': Isentrope Expansion – adiabates System ( Q 23 = 0 ) Anfangstemperatur T2 ; Endtemperatur T 1 < T2 ; Anfangsvolumen ; Endvolumen V . V2 3 Für diese Isentrope reduziert sich der 1. Hauptsatz auf Δ U = W23 Die abgegebene Arbeit (Expansion) entspricht einer Absenkung der Inneren Energie W23 = ΔU = ( U3 −U2 ) = nCmv ( T1 −T2 ) (negativ, weil T 1 < T2 ) Wärmelehre – Abschnitt 6 - 79 - ’2. Hauptsatz der Wärmelehre’
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Wärmelehre Skript Idee: Jürgen Gi
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3.2.5.2 Flüssigkeiten ............
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Wärmelehre In der Mechanik wird be
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Der Schmelzvorgang, also der Überg
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Dies entspricht der Standardabweich
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Molare Masse oder Molmasse M Die mo
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Beispiele Aus Volumen V und Masse m
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auf die Wandfläche übertragener I
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2.2.3 Anwendung des Satzes von der
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2.2.6 Berechnung des Gesamtdruckes
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1 2 pV = N mM v 3 2 ⎡1 2 ⎤ pV =
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Für die Festlegung der Basiseinhei
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10 000 Ω 6 000 4 000 2 000 1 000 8
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