Thermodynamik

P

Plumps2ooo

Hi @ all

Ich stehe vor vollgendem Problem:

Wassereis (m=10Kg) mit t[we]=-10°C schmilzt in freier Atmosphäre bei konstantem Umgebungsdruck p=1 bar und konstanter Temperatur t[se]=0°C. Anschließend erwärmt sch das entstandene Wasser auf die Umgebungstemperatur t=20°C.
Bekannt ist:
- die mittlere spezifische Wärmekapazität des eises zwischen den Temperaturen t[we] und t[se] beim Umgebungsdruck mit c[p,we]=2,06 KJ/Kg K
- die spezifische Schmelzwärme des Eises bei p bzw. t[se] mit h[se]=333,7 KJ/Kg
- die mittlere spezifische Wärmekapazität des Wassers zwischen den Temperaturen t[se] und t beim Umgebungsdruck mit c[p,w]=4,19 KJ/kg K

Unter Einbeziehung der Umgebungist ein adiabates Gesamtsystem zu bilden, für das die Entropieänderung [delta]S anzugeben ist.


Lösung habe ich brauche aber unbedingt den Rechenweg!

Thx schon mal!:rolleyes:
 
N

Nachtaktivist

AW: Thermodynamik

genau die selbe aufgabe habe ich auch vor mir...haargenau die selbe...da waren die profs wohl faul und haben dasselbe buch benutzt.... ich komme aber auch nich auf die lösung und habs schon in nem anderen forum gepostet...warte immer noch auf hilfe... falls dir dazu schon n geistesblitz gekommen is wärs nett das zu posten...falls drang zur verständigung da is (bei mir ja ^^) hier meine icq: 172-280-729
 
N

Nachtaktivist

AW: Thermodynamik

öhm Plumps2ooo ??? wolltest du nich was posten? falls mich ausserhalb des forums kontaktieren willst: icq--> 172-280-729 ... skype--> nitewalk.09

(bin meiste zeit online)
 
Zuletzt bearbeitet:
U

Ursula Hahn

AW: Thermodynamik

Hallo,
ich habe jetzt mal versucht das Q-Gesamt auszurechnen und dazu eine kleine Zeichnung gemacht.
Leider konnte ich in meinem DAA Unterlagen (LM 2) kein Delta S finden.
Was meint den das?
Jedenfalls die Gesamtwärmeenergie addiert sich aus den drei Vorgängen:
I. Eisschmelze bis Null (Q = m * c* delta Teta)
II. Schmelzen als zeitlicher Vorgang von Eis und Wasser als Gemisch (Q = m * q)
III. als Wasser, das sich erwärmt. (Q = m * c* delta Teta)

Q_Gesamt = 3781 KJ
Was S ist würde ich gerne wissen? Danke
Gruß Uschi
 

Anhänge

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P

Plumps2ooo

AW: Thermodynamik

Also:

[delta]S=[delta]S.eis-[delta]S.umgebung

Laut Zweitem Hauptsatz ist:

dS.e= dQ[1-2]/T+ dH[2]/T + dQ[2-3]/T

nach Integartion bleibt:

[delta]S.e = m (c[p,we] Ln [T2/T1] + hse/T2 + c[p,w] ln [T3/T2])

mit (1) -->-10°C
(2) --> 0°C
(3) --> 20°C


[delta]S.u = Q[1-2]/T+ m Hse / T + Q[2-3]
Auch hier Intergeiert aber über der Konstanten Umgebungs Temperatur
mit T = 20°C

natürlich alses in K!

Ich hoffe könnt damit was anfangen!
 
N

Nachtaktivist

AW: Thermodynamik

GLEICHUNG FÜR DELTA_S:

DELTA_S=DELTA_Q/T

wobei T als die temperatur einzusetzen is, die am anfang des prozesses steht denke ich mal, da ja die endtemperatur ja durch die zugeführte wärme ja miteinbezogen wurde.(sicher bin ich mir aber nicht)

also DELTA-S ist die änderung der entropie...entropie ist etwas schwer zu erklären aber bedeutet soviel wie MAß DER UNORDNUNG....man kanns in etwa so erklären: wenn ein prozess komplett reversibel abläuft, dann ist die ENTROPIE konstant, also die änderung der ENTROPIE DELTA_S=0, also es entstehen keine energieverluste an die umgebung.somit kann man aus seinem endzustand wieder komplett auf den anfangszustand zurück kommen ohne äußere energiezufuhr. (bsp für nicht konstante entropie: wärmeausgleich zweier unterschiedliche temperierter stoffe....einer kühlt sich ab und der andere erwärmt sich...jedoch kommt man nicht ohne äußere energiezufuhr wieder auf den anfangszustand mit stoffen die beide unterschiedliche temperaturen haben)

Gruß Chrischan

(für schnelleren Kontakt kannst du mich auch über skype oder icq kontaktieren wenn du willst...skype-name und icq-nummer stehen im beitrag oben)

das mit dem Q-gesamt hab ich mir auch schon so gedacht aber da komme ich absolut nich auf die lösung...
 
N

Nachtaktivist

AW: Thermodynamik

Zitat von Plumps2ooo:
Also:

[delta]S=[delta]S.eis-[delta]S.umgebung

Laut Zweitem Hauptsatz ist:

dS.e= dQ[1-2]/T+ dH[2]/T + dQ[2-3]/T

nach Integartion bleibt:

[delta]S.e = m (c[p,we] Ln [T2/T1] + hse/T2 + c[p,w] ln [T3/T2])

mit (1) -->-10°C
(2) --> 0°C
(3) --> 20°C


[delta]S.u = Q[1-2]/T+ m Hse / T + Q[2-3]
Auch hier Intergeiert aber über der Konstanten Umgebungs Temperatur
mit T = 20°C

natürlich alses in K!

Ich hoffe könnt damit was anfangen!
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DANKE

Wie kommst du auf [delta]S=[delta]S.eis-[delta]S.umgebung ??
>> durch überlegung ??
Hast du das richtige ergebnis rausbekommen damit?
 
P

Plumps2ooo

AW: Thermodynamik

jo

Das ist ein Adiabates gesamtsystem das heißt das die Wärme die die Das Eis braucht der Umgebung entzogen wird, diese hat aber eine konstabte Temperatur.

Kam ich auch erst nicht drauf, aber das schwierigste ist das Integrieren!
naja wie mans nimmt!
 
N

Nachtaktivist

AW: Thermodynamik

wäre schön wenn du nen scanner hättest.. ;) aber möchte dir nich zuviel aufbrummen...muss ja nich sein....weil integrale haben wir in thermo noch nie benutzt...jedenfalls nich in den anwendungen...is doch sicherlich etwas umständlich oder? integration nach temperatur....nagut ich probier es mal aus

danke für die mühe...wenn ich nich weiterkomme poste ich nochmal
 
N

Nachtaktivist

AW: Thermodynamik

was hast du denn für die entropieänderung des eises rausbekommen? rund 16kJ/K ??? die spezifische schmelzwärme muss ich doch mit der masse multiplizieren um auf die nicht-spezifische form zu kommen...?

ich komme mit der entropieänderung der umgebung gar nicht zurecht.
wenn ich über T integriere (wobei T konstant ist) erhalte ich doch ln(T3/T3)=ln(1)=0 oder habe ich da einen denkfehler?
da T ja konstant ist könnte ich mir das integrieren doch sparen oder nicht?
da müsste doch für die entropieänderung des ersten prozesses und des dritten prozesses 0 rauskommen mit ln(1)=0? ich könnte ja auch die einfache gleichung Q=m*c*DELTA_T nehmen wobei DELTA_T=0 ist...? wenn ich jetzt nur den schmelzprozess nehme bekomme ich dafür eine entropieänderung der umgebung von DELTA_S=11,38 raus...
außerdem weiß ich nicht welche c-werte ich für die entropieänderung der umgebung einsetzen sollte? eigentlich dachte ich für die luft aber ich setze ja auch die masse des eisblocks ein...bestimmt wieder so ein denkfehler...irgendwie kommt aber beides nicht hin...

könntest du deinen rechenweg für DELTA_S.umgebung noch etwas detaillierter niedertippen bitte? ich rauf mir hier schon die haare aus deswegen weil ich mit hängen und würgen nich auf die lösung komme...

HIIILFEEEEE

o_O :( :angry: :rtfm: :mecker: alles blöde hab schon fast ne halbglatze
 
P

Plumps2ooo

AW: Thermodynamik

also erstmal:
In meine TD vorlesungen wurde auch nie intergiert aber nach konsultation meine Mathe Prof. war mir klar das der zweit HS immer Intergiert werden muß um aus dem --> dS eine Delta S zu kriegen!
Nun der Clou für die Umgebungsüberlegung:

Zitiere Mathe Prof:

Bildlich gesehn im x-y Diagramm
ist x die unabhängige und y auch unabhänig. kurz beide Unabhängig voneinander kann ich das Differential mit ener Diferenz ersetzen.
Ist nun aber y von X abhängig mus ich y über x Integrieren um auf die diferenz zu kommen!

zurück zur aufgabe!

Wenn ich beim Eis rechne habe ich dQ / T mit Q=cmT ergibt dich dann delta S = c m (Integral dT/T) [das´s dann der Ln], c und m kann ich aus dem Integral nehmen da sie konstanten sind!Also Mathematisch unabhänig voneinander und allen anderen! Selbstversändlich muß ich für die Schmlezwärme noch die Masse einbezihen, alleine um die Einheiten zu korigieren! Alles Addiert und Delta S [eis] = 15,945[KJ/K]

so nun die Umgebung!

Ich rechne mir zunächst die Wärmemengen aus die mein Eis benötigt um sich zu erwärmen! Alles so wie für Eismti den T und der masse, es geht hierbei um die reine Wärmemenge,hat noch nichts mit der Umgebung zu tun!

nun kommt der denkschluß mein gesammt system ist adiabat also muß die erwärmungswärme wie die schmelzwärmen zu 100% aus der Umgebung kommen!

Also bemühe ich mit diesem Hintergrund nocheinmal den zweiten HS

einmal dS=dQ/T mit T=const.
und sd = sh/T und dem selbigen[masse nicht zu vergessen]

wenn ich nun Itergriere entdecke ich zweierlei

a) T = const. also raus damit
b) Q = const. also auch raus damit

zurück zu Methematik Q und T sin vollkommen unabhänig von allen anderen sebst voneinander das T= const. der Umgebung daber die Wärme vo ndem Eis abhängt.
asl omch ich aus dem d ein delta und tipp alles in den rechner und bin fertig.will sagen delta S = Q/T und delta S = mh/T

alles zusammen gibt das für die Umgebung: delta S = 14,945[KJ/K]

Ich denke das is zu verstehen,

P.S. nich auf die schrift achten ich studiere kein Deutsch!:D
 
P

Plumps2ooo

AW: Thermodynamik

Zitat von Nachtaktivist:
wäre schön wenn du nen scanner hättest.. ;) aber möchte dir nich zuviel aufbrummen...muss ja nich sein....weil integrale haben wir in thermo noch nie benutzt...jedenfalls nich in den anwendungen...is doch sicherlich etwas umständlich oder? integration nach temperatur....nagut ich probier es mal aus

danke für die mühe...wenn ich nich weiterkomme poste ich nochmal
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Ach und ich habe garkein Scanner sonst hätte ich das schon gemacht! sry
 

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