Wie würdet ihr die Teilschritte dieses Carnot-Kreisprozesses rechnen?
Der Carnot-Kreisprozess besteht aus den folgenden Teilschritten:
A → B: isotherme reversible Expansion
B → C: adiabatische reversible Expansion
C → D: isotherme reversible Kompression
D → A: adiabatische reversible Kompression
Berechnen Sie für jeden der vier Teilschritte die vom System geleistete Arbeit w und am Ende den Wirkungsgrad η dieses Kreisprozesses. Sie benötigen dafür die folgenden Angaben: TStart = 25 °C, n = 2 mol; V2 = 8 · V1, V3 = 4 · V2, V4 = 4 · V1
Tipp: Berücksichtigen Sie die Adiabaten-Gleichungen, um die zweite Temperatur zu erhalten und bedenken Sie, dass es sich um ein ideales Gas handelt.
Falls sie keine zweite Temperatur erhalten haben, nehmen Sie eine Temperatur von TNeu = -150 °C an. Naturkonstanten: g = 9.81 m/s2 ; R = 8,3145 J K-1 mol-1 ; NA = 6,022∙1023 mol-1
2 Antworten
Beim ersten isothermen Prozess kann die Arbeit über
berechnet werden. Der zweite isotherme Prozess geht analog.
Bei adiabatischen Prozessen kann man verwenden, dass wegen dQ=0 gilt dW=-dU. Die Arbeit beim ersten adiabatischen Prozess kann somit über
bestimmt werden (f=3 für ein einatomiges Gas, f=5 für ein zweiatomiges Gas). Die zweite, tiefere Temperatur kann über die Adiabatengleichung
berechnet werden.
Alternative für den ersten adiabatischen Prozess:
mit kappa=5/3 bzw. 7/5.
Das Vorzeichen von W ist hier jeweils so gewählt, dass W>0, wenn das System Arbeit leistet.
Ich hab da mal was gerechnet:
![- (Arbeit, Chemie, Formel)](https://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/557434283/0_big.jpg?v=1723133250000)
![- (Arbeit, Chemie, Formel)](https://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/557434283/1_big.jpg?v=1723133250000)
![- (Arbeit, Chemie, Formel)](https://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/557434283/2_big.jpg?v=1723133250000)