Thermodynamik

Dieses Thema im Forum "Physik" wurde erstellt von Lord3, 17 Mai 2018.

  1. Moin erstmal! :)
    Hänge an einer Aufgabe fest und mein Spatzenhirn ist gerade etwas überfordert,also:

    Eine Verdichteranlage soll für Druckluftwerkzeuge Luft zu 10bar komprimieren, die Verdichteranlage schafft 2000m³/h Luft im Normzustand. Der Verdichter arbeitet polytrop (n=1,2) cp für Luft = 1,034kJ/kgK. Die Luft strömt mit 20m/s in den Rohrleitungen. Die komprimierte Luft soll vor dem Einleiten in die Druckluftwerkzeuge auf t=40°C zurückgekühlt werden. Dafür wird ein Wärmeüberträger mit Wasser verwendet, wobei das Wasser mit 10°C eintritt und mit 35°C wieder verlässt.

    1 a) Berechnen Sie den Volumenstrom vor dem Verdichter bei 25°C.
    b) Berechnen Sie den Massenstrom vor dem Verdichter.

    Die Aufgabe geht noch weiter aber ich klebe schon am Anfang fest.

    Mein Ansatz wäre jetzt die Zustandsgleichung pV=mRT anzuwenden, nur habe ich weder ein Volumen, noch eine Masse. Setze ich da einfach das Normvolumen bei 25°C von 24,47l ein?
    Und wie komme ich dann auf den Volumenstrom ohne Zeit?
    Hiiillfeee :/
     
  2. Moin Moin,
    Ich hab mir mal dein Problem angeschaut, im Grunde ist alles gegeben was du brauchst. Ich hab das im folgenden Bild alles mal aufgeschrieben, da sollten sich deine Fragen eigentlich mit beantworten lassen.
    Der Norm-Volumenstrom ist ja bereitsgegeben und damit lässt sich dann der Massenstrom ausrechnen, welcher im Normfall so wie bei 25°C gleich bleibt, nur der Volumenstrom ändert sich.
    IMG_8250_2.jpg
     
    Lord3 gefällt das.
  3. Moin Masterroder,
    erstmal vielen Dank für deine Mühe!
    Die 2000m3/h ist doch aber nur der Volumenstrom, die der Verdichter "schafft". Muss ich dann nicht einen anderen Wert für die Berechnung vor dem Verdichter nehmen?
    Und welchen Wert nehme ich dann wenn ich den Volumen-, und Massenstrom nach dem Verdichter berechne?
     
  4. Moin,
    also du solltest dir vieleicht erst mal klar werden, was du da eigentlich machst, ergo was du da theoretisch betrachtest und dem entsprechend auch berechnen möchtest.
    Hier bei Hilft meist eine Prozessskizze und natürlich Gegeben und Gesucht.
    Ich hab die Aufgabe noch mal neu aufgeschriebn und um neues ergänzt, hab dann noch ein paar Sachen mehr gerechnet als notwendig, aber naja die Aufgabe giebt eigentlich noch mehr Rechnungen her, aber gut man kanns auch übertreiben. :D
    Und der gegebene Volumenstrom ist der unter Normbedingungen, also bei Normdruck und -temp., diesen sollst du laut der Aufgabe auf die Betriebsbedingung bei Normdruck aber 25°C erechnen. Entscheident ist aber der Massenstrom bleibt immer gleich und auch nach dem verdichten bleibt der gleich wo hin sollte denn die Masse verschwinden beim kompremieren? IMG_8263_2.jpg
     
  5. Vielen Dank für deine Mühe!
    Habs jetzt auch endlich begriffen :D habe irgendwie verdrängt, dass der Massenstrom gleich bleibt. Den Rest hab ich jetzt auch geschafft.
     
  6. Tschuldigung, dass ich mich da jetzt auch noch mit dran hänge.
    Aber habt ihr auch irgenwo mal hingesehen, dass das Ganze Polytrop arbeitet?
    also wäre ja rein theoretisch diese Formel hier zu verwenden:

    1.1.JPG

    Also, ich meine für Aufgabe 1.1 ?
     
  7. Moin moin,
    aber naturlich hab ich das ;)
    allerdings betrachtet man die polytrope Zustandsänderung nur beim Verdichten (in diesem Beispiel).
    Da man hier einen übergang von Punkt 1 zu 2 hat, dieser findet unter polytropen Bedingungen statt.
    Bei der Änderung des Volumenstoms durch eine Temp.-Änderung ist die Formel pV=mRT anzuwenden. Da hier ja keine Zustandsänderung stattfindet (daher auch nicht isentrop, isotherm oder polytrop), sondern sich nur thermische Zustandsgrößen auf der selben ebene ändern.
    Andernfalls würde auf eine Volumenänderungsarbeit W_{12} oder technische Arbeit W_{t12} anfallen.
     
  8. Danke schön , ich werde es so mal rechnen, wenn ich n Ergebnis habe werde ich es dann mal bei Gelegenheit rein schreiben :-D
     

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