Übungsblatt 5

Untote Übungsblätter

Re: Übungsblatt 5

Beitragvon alles is relativ » 23.11.2009 19:13

also ich weiß ja net aber bei mir kommt für e^(-Mgh/RT) immer o raus. also erhalt ich dann, dass ich alles teilchen im unteren Behälter hab und damit ne Entropie von 0?
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon G-point » 23.11.2009 19:23

e^-(0/irgendwas) is immer 1 ;) du setzt ja hier h=0
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon alles is relativ » 23.11.2009 19:29

ohh stimmt ich muss des h=o setzen verdammt hab des immer h=1000 gemacht=)danke jetzt noch kurz was anderes, ich hab für finess faktor wie schon in der vorlesung0,174 oder überseh ich wieder irgendwas? was sehr wahrscheinlich ist=)
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon alles is relativ » 23.11.2009 19:54

und was mir grad enfällt, wenn ich h=0 setzte bekomme ich 1/2 raus aber des stimmt irgendwie ja auch nicht mit den werten im Forum?! was is denn da jetzt schhon wieder falsch?
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon M.A. » 23.11.2009 20:03

sheissofine hat geschrieben:so sehe ich das auch. nur kommt es drauf an,wie ich mein abgeschlossenes system wähle.nehme ich an dies ist der Suppentopf und der umgebende Raum,so wird extern dQ hinzugefügt (sagen wir mal Ökostrom),also ist die Entropieänderung der Suppe=0,die der Umgebung(Raum) positiv...

\Delta S_{System}+\Delta S_{Umgebung}=0
Wenn eins Null ist muss auch das andere Null sein. Oder anders gesagt: Wir haben zwei Systeme: Suppentopf und der Rest des Universums.
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon dotti » 23.11.2009 20:23

Mal ne frage,
könnte man bei der 3 nicht einfach sagen, wir suchen eine Länge "d" bei der die 499nm Welle konstruktiv interferiert und und die 500 nm Welle destruktiv. Also in Formel:
k*(1/4)500nm = j*(1/2)499nm
k und j müssen natürliche Zahlen sein, also zB k=499 und j=250.
Dann wäre für d = 62,375 µm T=1 für 499nm und T=0 für 500nm....
Naja keine richtig schöne Lösung aber es geht!
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon Nils » 23.11.2009 21:03

Zurück zur Suppenstory,
ich hab auf nem alten Übungsblatt ne Lösung gefunden. Hier steht (sorry für nolatex)
Suppe: dU=dQ+dW=0=-pdv+Ts*dS => dS=0
Luft: dU=dQ+dW=dW=-pdv+Tl*dS => dS=dW/Tl => dS=W/Tl=36kJ/293,15°K =122,8 J/°k...
zwei Häckchen.. vier Punkte den Feinschliff überlass ich euch :D
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon sheissofine » 23.11.2009 21:39

M.A. hat geschrieben: \Delta S_{System}+\Delta S_{Umgebung}=0
Wenn eins Null ist muss auch das andere Null sein. Oder anders gesagt: Wir haben zwei Systeme: Suppentopf und der Rest des Universums.


Nicht ganz-siehe "Nils" unten: wichtig für die Betrachtung ist ja nicht die externe Entropieabnahme im Kraftwerk! Wenn du diese mit einbeziehst ok,aber hier nicht relevant
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon CommanderTomalak » 23.11.2009 21:42

G-point hat geschrieben:@ Commander Tomalak:

also ich habs jetz auch mal so gerechent wie du, nur kürzt sich bei mir am ende das n_ges net weg, in den brüchen vor den ln's stehts bei mir immer noch drin... Hab ich da was übersehn?

du hast Recht, es ist mir gerade im Zug auch eingefallen.

reynhold hat geschrieben:Ehm, beim durchlesen der Aufgabe gerade bemerkt, ist ngesamt nicht 1?

verdammt, das is mir auch durch die Lappen gegangen. Nun gut, dann stimmt der Zahlenwert aber trotzdem :D
Zuletzt geändert von CommanderTomalak am 23.11.2009 21:43, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Übungsblatt 5

Beitragvon Shadak » 23.11.2009 21:43

blubb...diese aufgabe ist einfach nur mist.

also ich denk mal wir sind uns einige das für die suppe gilt (nach Rudolf Clausius):

dS&=&\frac{\delta Q}{T}\\&=&\frac{\delta Q_{zugeführt}}{T}+\frac{\delta Q_{abgegeben}}{T}

Da die Temperatur konstant gehalten werden soll, muss die zugeführte Energie in unserem Falle gleich der abgegebenen Energie ist. Folglich gilt:

dS&=&\frac{\delta Q_{zugeführt}}{T}+\frac{\delta Q_{abgegeben}}{T}\\-\frac{\delta Q_{zugeführt}}{T}&=&\frac{\delta Q_{abgegeben}}{T}\\\Rightarrow dS&=&0

Für die Umgebung hingegen müssen wird die Umgebung genauer betrachten.

Im I. Fall gehen wir davon aus, das die Suppe, der Warmhalter und die Umgebung einen begrenzten, endlichen, isolierten Raum bilden.

Im II. Fall ist das System teilweise offen, der Warmhalter wird über eine externe Stromquelle versorgt, die Umgebungsluft kann nicht entweichen.

Im III. Fall ist das Sytem offen, der Warmhalter wird extern versorgt, die Umgebungsluft kann mit einem externen Medium Energie austauschen.

I. Für diesen Fall wird ein zusätzlichen Gerät eingeführt, ein Energiewandler (thermisch --> elektrisch). Dieser versorgt den Warmhalter mit Strom, sofern die Umgebungsluft wärmer als 20°C ist, (Temperaturpotential des Energiewandlers, Einhaltung des 2. Hauptsatzes). Desweiteren nehmen wir an das der Carnot-Wirkungsgrad des aller energieumwandelnden Objekte \eta=1 ist. Wenn wir dieses System jetzt lang genug betrachten wird man erkennen, das die Suppe die Umgebungsluft erwärmt, worauf der Energiewandler beginnt elektrische Energie aus dem Temperaturunterschied der Temperaturpotenziale zu “gewinnen” (er wandelt ja nur thermische Energie in elektrische um), mit welcher der Warhmhalter erzeugt wird, wodurch wiederum die Suppe wieder erwärmt wird. Dieses System wird nicht zum erleiben kommen. Die Entropieänderung der Umgebungsluft ist 0 (bedingt durch die Berechnung der Entropieänderung der Suppe).

II. Für diesen Fall wird eine externe Stromquelle eingeführt, welche den Warmhalter versorgt. Dadurch gilt weiterhin für die Suppe, das sie keine Entropieänderung erfährt. Für die Umgebungsluft hingegen gilt

dS_{U}&=&\frac{\delta Q_{zugeführt,U}}{T}\\\frac{\delta Q_{zugeführt,U}}{T}&=&-\frac{\delta Q_{abgegeben,S}}{T}\\\frac{\delta Q_{zugeführt,S}}{T}&=&-\frac{\delta Q_{abgegeben,S}}{T}\\\frac{\delta Q_{zugeführt,S}}{T}&=&\frac{10\unit{Wh}}{293.15\unit{K}}\\&=&\frac{36000}{293.15}\unitfrac{J}{K}\\&=&122.87\unitfrac{J}{K}

Da die Temperatur der Umgebung aber konstant ist, resultiert die Entropiezunahme in einer Druckerhöhung, es ist als nicht zu empfehlen diese Suppe lange in diesem Raum stehen zu lassen, der Überdruck könnte sonst den Suppentopf deformieren.

III. Für diesen Fall wird eine externe Stromquelle eingeführt, welche den Warmhalter versorgt, ausserdem kann die Umgebungsluft mit einem externen Medium interagieren kann. Dadurch gilt weiterhin für die Suppe, das sie keine Entropieänderung erfährt. Es gilt aber auch für die Umgebungsluft, das diese keine Entropieänderung erfährt, da sie ihre zugeführte Arbeit wiederum an das externe Medium abgeben würde. Es würde hier wieder für die Umgebungsluft die selbe Gleichung gelten wie für die Suppe. Gehen wir sogar davon aus das wir einen Carnot-Wirkungsgrad von \eta=1 haben, so ist der Fall I wieder erreicht.

Anmerkung zum Carnot-Wirkungsgrad: Mir ist sehr wohl bewusst das durch die Annahme das der Carnot-Wirkungsgrad \eta=1 ist der 3. Hauptsatz verletzt wird, da dies nur für T=0°K möglich ist.

sorry für den vielen text...für umlaute und nicht funktionierende unitfracs und gradzeichen...
6171*2^{481145}+1 ist prim
wer hat es gemerkt? ich xD
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