Wärmekapazität von Gasen?
Ich komme bei einer Physikaufgabe nicht weiter. Ich glaube, mir fehlen da ein paar Formeln oder so.
Die Aufgabe lautet so: "Proben von jeweils 500 g Wasserstoff bzw. Helium werden in getrennten Behältern mit einer konstanten elektrischen Leistung von jeweils P= 3 kW erhitzt. Hierbei sind die beiden Stoffe bereits zu Beginn gasförmig. Die gemessene Temperatur als Funktion T(t) ist im Diagramm gezeigt. Berechnen Sie aus dem Diagramm die spezifische Wärmekapazität von Wasserstoff und Helium! Wärmeverluste an die Umgebung können bei der Rechnung vernachlässigt werden."
2 Antworten
Gemeint ist Folgendes:
Spezifische Wärmekapazität, das ist die aufgenommene Wärmeenergie pro Gramm, wenn ein der Körper um 1 Kelvin erwärmt wird.
Beide Volumina werden mit 3kW erwärmt.
Es fließen also jeweils 3000 Joule pro Sekunde, in die beiden Gasvolumina, in Form von Wärme!
Du hast hier zwei Temperatur/Zeit-Gerade. Aus denen liest du nun Temperaturanstieg pro Zeit ab. Das sind die Geradensteigungen. Selber machen!
Dann kannst du rechnen: Joule pro Sekunde / Temp pro Sekunde = Joule / Temp
Ok, nun sind das aber noch 500 g, also teilen wir durch 500 g und wir haben jeweils:
Joule /(Gramm*Temp)
Und das sind deine gesuchten Größen.
siehe Physik-Formelbuch,was man privat in jeden Buchladen bekommt.
P=W/t=Qzu/t Qzu=P*t
P leistung in W (Watt)
Qzu in J (Joule)
t Zeit in s (Sekunden)
weiter gilt Qzu=m*C*(T2-T1) hier ist T1=200° Kelvin
gleichgesetzt
P*t=m*c*(T2-T1) mit T2>T1
c=P*t/(m*(T2-200°)) =3000 W*t/(0,5kg*(T2-200°))
T2 und t mußt du aus den Diagramm ablesen.
Hinweis: Für Gas gibt es die spezifische Wärmekapazität für
1) Cp spezifiche Wärmekapazität bei konstanten Druck
2) cv spezifische Wärmekapazität bei konstanten Volumen
Hier ist wohl nach "cv" gefragt
also cv=P*t/(m*(T2-200°)