Uebungsblätter C. Jünemann WS0708

Übungsblatt 8
Physik (EI)
Aufgabe 1
Eine Autofahrerin pumpt die Reifen ihres Autos auf einen Druck von 180 kPa auf, während
die Temperatur bei -8°C liegt. Als sie ihr Fahrtziel erreicht hat, ist der Reifendruck auf 245
kPa angestiegen. Wie hoch ist die Temperatur der Reifen am Fahrtziel, wenn
angenommen wird, dass
a) sich die Reifen nicht ausdehnen?
b) sich die Reifen um 7% ausdehnen?
Aufgabe 2
Ein Zimmer hat eine Größe von 6m x 5m x 3m.
a) Wie viele Mole Luft befinden sich im Zimmer, wenn der Luftdruck bei 1 bar liegt und
eine Temperatur von 300K herrscht?
b) Wie viele Mole Luft entweichen aus dem Zimmer, wenn die Temperatur um 5K
ansteigt, während der Luftdruck im Zimmer gleich bleibt?
Aufgabe 3
Auf welches Volumen V muss man einen Ballon (m = 0,015 kg) mit Helium bei einem
Druck von p = 1,5 bar aufblasen, damit er in Luft gerade schwebt?
(ρ Luft = 1,29 kg/m³ ; ρ He = 0,178 kg/m³ bei p 0 = 1 bar)
Aufgabe 4
Ein Liter Stickstoff (molare Masse: 28 g/mol) befindet sich bei der Temperatur T=300 K
unter dem Druck p=1000 hPa.
a) Wie groß ist Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein Stickstoffmolekül eine Geschwindigkeit
im Intervall 900 m/s < v < 1000 m/s besitzt?
b) Wie viele Moleküle befinden sich in diesem Geschwindigkeitsintervall?
Aufgabe 5
Zwei identische Behälter enthalten unterschiedliche ideale Gase bei gleichem Druck und
Temperatur. Welche der folgenden Aussagen treffen zu?
a) Die Anzahlen der Gasteilchen in beiden Behältern sind gleich.
b) Die Gesamtmassen an Gas in beiden Behältern sind gleich.
c) Die mittleren Geschwindigkeiten der Gasmoleküle in beiden Behältern sind gleich.
d) Keine der Aussagen trifft zu.
Aufgabe 6
In einem Raum mit der Höhe h = 2,5 m und der Grundfläche A = 20 m 2 befindet sich Luft
unter dem Druck von p = 1000 hPa bei einer Temperatur T = 300 K. Betrachten Sie dabei
die Luft als ein ideales Gas, das zu 100% aus Stickstoffmolekülen N 2 (molare Masse =
28 g/mol) besteht.
a) Berechnen Sie die mittlere kinetische Energie eines Stickstoffmoleküls.
b) Berechnen Sie die Masse und die gesamte kinetische Energie der Luft.
c) Welche Geschwindigkeit müsste ein Formel 1- Rennwagen (m = 600 kg) haben,
um die gleiche kinetische Energie zu besitzen (rotierende Teile vernachlässigt)?
K. Jünemann, Fachhochschule München, FK06, WS 07/08