Druck im Reifen (Physik)
Hallo, beim Üben für eine Physik-Hü bin ich auf folgende Aufgabe gestoßen:
Herr S. pumpt einen Fahrradreifen von einem anfänglichen Innendruck von p1= 1bar bis zu einem Druck von p2=4 bar auf. Dabei nimmt das Reifenvolumen von V1= 0,7l auf V2=0,8l zu. Die Luft hatte vor dem Aufpumpen eine Temperatur von T1= 20 Grad-Celsius. Um die Lufttemperatur T2 im Schlauch nach dem Aufpumpen zu bestimmen rechnet er die Tepmeratur zunächst in Kelvin um. Dann arbeitet er mit der Gesetzmaßigkeit von Gay-Lussac. Welchen Fehler macht er?
Meine Ideen: Ich denke, dass der Fehler etwas damit zu tun hat, dass der Anfangsdruck von 1bar und das Volumen von 0,7l nicht mit dem Druck von 4bar und dem Volumen von 0,8l nach dem Aufpumpen im Verhältnis stehen. oder dass er gar nicht mit der Temperatur rechnen muss. Aber ich bin mir überhaut nicht sicher und wollte mal nachfragen. Schon mal danke :)
3 Antworten
Das Gesetz von Gay-Lussac gilt für ideale Gase folgendermaßen:
T1/T2=V1/V2
Du arbeitest nicht mit einem idealen Gas (was bei dir aber wohl egal ist) und bei dir findet eine Druckänderung statt. Das berücksichtigt das Gesetz von Gay-Lussac nicht, dort wird von gleichbleibendem Druck ausgegangen.
Versuchs mal mit dem Avogadroschen Gesetz ;)
Das Gesetz von Gay-Lussac gilt nur bei gleichbleibendem Druck.
Der falsche Ansatz lautet also:
V1/T1 = V2/T2
0,7l / 293,15K = 0,8l / x K
Auflösen und ausrechnen überlasse ich Dir zur Übung.
Nachdem ich aber auch der Druck ändert, muss hier die allgemeine Gasgleichung angewendet werden.
Richtiger Ansatz:
p1 * V1/T1 = p2 * V2/T2
100kPa * 0,7l / 293,15K = 400 kPa * 0,8l / x K
Auflösen und ausrechnen überlasse ich wiederum Dir. Nicht zur Strafe, nur zur Übung ;-)
Ist der richtige Ansatz in der Antwort nicht dieses Gay-Lussac?
So ist es. Der geile Lustsack hilft hier nicht weiter, da hilft nur das Avokado-Gesetz.
So nennen wir das auch immer. Physikerhumor ist einfach zu köstlich ^^