Allgemeine Gasgleichung, Temperatur, Druck und Volumen...

  • Hi!


    Die Headline sagt alles.... Allgemeine Gasgleichung, Temperatur, Druck und Volumen sind die Themenbereiche, wozu ich bitte jeweils Aufgaben suche und Antworten (inkl. Erklärung bitte).... Konkret geht es dabei z.B. um die Anwendung follgender Gesetzte:
    1. Stromstärke = Ladungsmenge/Zeit = DQ/Dt
    (Wozu genau brauche ich das? wann wende ich es an? Beispiel)
    2. Allgemeine Gasgleichung: (V * P) / T (Wozu genau brauche ich das? wann wende ich es an? Beispiel)
    3. V ~ T/P (Wozu genau brauche ich das? wann wende ich es an? Beispiel)
    4. DV ~ V (Wozu genau brauche ich das? wann wende ich es an? Beispiel)
    5. Dl = ALPHA * l0 * DV


    Danke euch sehr!!!!


    Samtron

  • Hi,


    also konkrete Aufgaben zu den Gesetzen findest du in jedem Physikbuch, evtl. sogar mit Lösungen.


    ad 1)
    Wenn deine Formeln zur Thermodynamik gehören sollen, lautet diese: Wärmestrom (Phi) = Wärmemenge (Q)/ Zeit (t)
    Diese nutzt man, wenn man z.B. berechnen möchte, wieviel Wärme pro Sekunde von einem Wärmebehälter (z.B. Herdplatte) zu einem anderen (Topf) fließt.
    Die Gleichung ist das Analogon zu der in der Elektrotechnik (Stromstärke I = elekt. Ladung Q / Zeit t)


    ad 2)
    Die "allgemeine Gasgleichung" heißt eigentlich "Thermische Zustandsgleichung des idealen Gases". Gilt also nur, wenn man ein ideales Gas (Atome, Moleküle haben kein Eigenvolumen und keine Wechselwirkung untereinander) hat. Das ist aber in fast allen Aufgaben der Fall, da es sonst sehr schwierig wird das zu brechnen.
    Die Zustandsgleichung besagt eigentlich nur das Druck p * Volumen V / Temperatur T = constant ist, also
    V1*p1/T1 = V2*p2/T2. Das bedeutet, wenn du von einem Behälter wo ideales Gas drin ist, das Volumen vergrößerst müssen sich Druck und Temperatur ändern. Meistens lässt man eins fest. Bleibt also die Temp. gleich verringert sich der Druck bei der Volumenvergrößerung.


    ad 3)
    ist das gleiche wie bei 2). Beutet nur das das Volumen proportional zu Temperatur/Druck ist. Also wenn sich z.B. Temp oder Druck ändern, ändert sich auch das Volumen im gleichen Maße


    ad 4)
    sagt aus, das die Änderung des Volumens (dV) proportional zur Volumengröße ist. Also umso größer das Volumen, desto größer auch die Volumenänderung.
    ((p1*T2)/(p2*T1)-1)*V1=V2-V1=dV (herleitbar aus 2))
    dV also direkt abhängig von V1


    ad 5)
    die Gleichung soll wahrscheinlich die Längenänderung sein.
    Jeder Stoff hat ein speziellen Längenausdehnungskoeffizienten a.
    Somit kann man die Änderung der Länge mit dl = a * Ausgangslänge l0 * Temp.änderung dT (bzw. V=Theta).
    Immer beachten, das es sich um Änderungen handelt. D.h. die neue Länge wäre dann l0+dl.


    Hoffe das ein bisschen geholfen.

  • Super! Vielen Dank, die Erläuterungen sind sehr gut, jedoch Aufgaben zu finden ist wirklich nicht sehr einfach, werde mal im Internet gucken, da die im Buch nihc zu nutzen sind und sie mir ohne lösungen gar nichts bringen.


    und beim letzten liegt wohl ein missverständniss vor. das l ist ein L, also Liter....

  • Zitat

    und beim letzten liegt wohl ein missverständniss vor. das l ist ein L, also Liter....


    also wenn du damit deine Gleichung bei 5. meinst:

    Zitat

    5. Dl = ALPHA * l0 * DV


    Das l=L ist garantiert nicht Liter, da Liter eine Maßeinheit ist, und keine Bezeichnung für ne physikalische Größe.
    Die Gleichung wird schon die für die Längenänderung sein. Wenn du wirklich da ein Liter mit reinbringen möchtest, dann höchstens beim Volumen dV.
    Andernfalls ist deine Formel evtl. falsch oder aber ich sehe nicht was die ausrücken soll. Vielleicht nochmal posten, mit genauer Bezeichnung was dI usw. sein soll.


    Wenn du gar keine Aufgaben findest, dann melde dich nochmal. Mal schauen was sich da so machen lässt.

  • ok, also die Gleichung: Deltal = ALPHA * l0 * DELTAV steht im Zusammenhang mit: "Wird ein Körper erwärmt, schwingen die Teilchen heftiger und der Körper dehnt sich aus".... was kann das also sein? Eben das Ausdehnungsverhalten von Körpern bei Temperaturwanderung..... nur wie gesagt, ich muss einfach Aufgaben haben um mir darunter etwas vorstellen zu können.... möglicherweise fällt dir jetzt auf anhieb etwas ein?


    Danke,
    Samtron

  • Wie Interstar schon sagte findet man Aufgaben in jedem Physikbuch das sich mit der Thermodynamik beschäftgt. Ich hab mal fix 3 Aufgaben eingescannt.
    Zwar sind es keine schweren Aufgaben aber eventuell suchst du ja nur ein Beispiel.
    Technisch wichtig ist z.B die Längen ausdehnung von (stahl-)Brücken oder Eisenbahnschienen. Ebenfalls kann die Längenausdehnung von (Stark)stromleitungen zu einem Problem werden.

  • Gruss!


    Da ja die Naturwissenschaften sehr miteinander verbunden sind, hilft Dir vielleicht auch ein kleiner Ausflug in die Chemie.
    Wenn die Temperatur steigt, schwingen die Atome des jeweiligen Elementes mehr, da den Elektronen (welche um den Atomkern kreisen) durch den Temperaturanstieg mehr Energie zugefuegt bekommen. Somit schwingen dann auch die Atome mehr. Ggf. gelangen die Elektronen dann in eine andere Energieebene (sog. "Schale" ). Dies hat zur Folge, dass zum Beispiel bei Kupferdraht der elektrische Widerstand steigt, oder sich im Extremfall der Aggregatzustand aendert.


    IdS
    oe-floppy

  • Jupp, allerdings kann man das nicht für alle Stoffe sagen.
    Gegenbeispiele sind Eisenoxid(Fe2O3), ZnTiO4 und Magnesiumdichromat(MgCr2O4). Diese Heißleiter (NTC) leiten den elektr. Strom bei höheren Temperaturen besser als bei niedriegeren.
    Allerdings sind fast alle chemisch einfachen Leiter, wie z.B. Kupfer, Kaltleiter. Leiten also den elektrischen Strom bei höheren Temperaturen schlechter.


    Auch ist die Ausdehnung nicht vom Aggregatzustand abhängig, wie man z.B. am Heißluftballon sehen kann.

  • Hallo!


    Wenn man sich jetzt aber mal alle "reinen" Stoffe anschaut, so stimmt das Prinzip zwischen Ausdehnung und Temperatur des Stoffes wieder.


    Der Heissluftballon...
    Wenn ich es mir recht ueberlege, gilt auch hier wieder das Prinzip. Die Luft wird erwaermt. Das heisst konkret, dass ich 70% Stickstoff, 21% Sauerstoff, sowie ein paar Edelgase und Kohlenstoffverbindungen pro Einheit erhitze. Die Einheit ist jetzt auch voellig egal. Jedenfalls steigen die erhitzten Gase nach oben, sprich: die erhitzte Luft. Wenn nun warme Luft nach oben steigt, muss diese folglich eine geringere Dichte haben als die umgebende Luft. Wenn diese nun eine geringere Dichte hat, muss sich ja das Volumen der Luft vergroessert haben, sonst waere ja die Dichte nicht geringer, und wuerde nicht nach oben steigen. Das Prinzip in Klein gibt es bei dem Erhitzen von Wasser zu beobachten. Kurz vor dem Kochen, wenn das Wasser noch nicht blubbt, kann man "Dellen", oder wie ich es auch immer nennen soll, an der Wasseroberflaeche entdecken, welche von dem nach oben steigenden waermeren Wasser des Topfbodens entstehen.


    Gruss, oe-floppy