Thermodynamik: Kolben

Dieses Thema im Forum "Physik" wurde erstellt von Solve, 14 Jan. 2013.

  1. Hallo,
    ich habe eine Aufgabe in Thermodynamik, an der ich zur Zeit nicht so richtig weiterkomme. (Aufgabenstellung im Anhang.) Und zwar habe ich mich inzwischen bis Aufgabenteil e) durchgearbeitet. Dort drehe ich mich aber immer wieder im Kreis.
    An sich muss man sich die vorherigen Teilaufgaben zum Verständnis nicht anschauen. Bei der zugrundeliegenden ZÄ 1->2 im oberen Zylinder sind durch Angaben und vorherige Rechnungen bekannt: p1, p2, T1, m1, V1, V2.

    Wähle ich die Luft im oberen Zylinderbereich als (zeitlich veränderliches) adiabates Kontrollvolumen komme ich erstmal auf folgende Beziehungen:

    dU = h dm - p dV = c_{p} T_{\infty }dm -p dV
    dU = d(mcT) = cm dT + cT dm

    p dV + cm dT = (c_{p} T_{\infty }-cT)dm

    In der Zustandsgleichung sind hier ja alle vier Größen leider nicht konstant. Daraus ergibt sich:

    p dV + V dp = RT dm + Rm dT
    Meine verzweifelten Versuche durch Hin-und-her-Eliminieren die Variablen sauber zu trennen erspare ich euch hier mal :D
    Entweder bin ich schon bis hierhin auf den Holzweg geraten oder es fehlen noch zusätzliche Beziehungen. Die Fundamentalgleichung hat mir auch nicht weitergeholfen, da ich dann mit der Entropie nicht weiter weiß. Vielleicht muss ja auch ein ganz anderer Ansatz gewählt werden... Würde mich über etwas Hilfe freuen! :)

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    #1 Solve, 14 Jan. 2013
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 14 Jan. 2013

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