Physik Forum

[Elberkais]

folgende Aufgabe ist gegeben:

In einem Zylinder sind 5kg eines Gases mit der Zustandsgleichung

p*V = m*R*T * [1+ (b- a/R*T ) *1/V]

eingeschlossen.
Das Anfangsvolumen beträgt V0=0,7m³, die Anfangstemperatur T0=300K.
Dieses Gas wird jetzt Isotherm auf das Volumen V1=0,2m³ komprimiert.



für das Gas gilt R=2,6*10² J/KgK
a=8*10² Nmhoch4/ kg
b=3*10hoch-3 m³

Welche Arbeit muss hierbei verrrichtet werden???

Bitte um eure Hilfe, wie und wo fange ich da an

[Andie]

Hi,
als erstes rechnest du den Druck aus, den du am Anfang hast, und dann den Druck, der vorliegt, wenn du das Gas auf 0,2m³ komprimiert hast.
Nun kannst du über F * s die Arbeit ausrechnen. Teile dazu das Volumen in eine Grundfläche und eine Höhe. Bei der Komprimierung lässt du die Grundfläche konstant, und veränderst die Höhe solange, bis das gewünschte Volumen erreicht ist, die Höhendifferenz ist dann dein s. Die Kraft ist aber nicht konstant, so dass du integrieren musst, was aber nicht so schwer ist, da der Zusammenhang linear ist. Wie du Grundfläche und Höhe wählst ist nach dem Energierhaltungssatz dir überlassen, sie müssen logischerweiße multipliziert das gewünschte Volumen ergeben.