Physik Forum

[Lissy]

Könnt ihr mir bitte beim Lösen folgender Aufgabe helfen? (Ich steh grad voll aufm Schlauch!!!)
Eine Druckgasflasche hat ein Innenvolumen von 50l und enthält Helium (R=2,0077 kJ/kg*K, Atommasse m(He)=6,6465* 10^-27kg) Bei einer Temperatur von 27°C steht das Gas unter einem Druck von 2,0Mpa. Unter diesen Bedingungen kann Helium als ideales Gas aufgefasst werden.

Nunmehr strömen bei einem äußeren Luftdruck von 0,1Mpa aus der Flasche 100l Helium aus, wobei die Temperatur konstant gehalten wird.

- Auf welchen Wert sinkt jetzt der Druck in der Flasche
-Wie viele Heliumatome befinden sich noch in der Flasche
-Wie ist die Druckabnahme kinetisch-statistisch zu erklären?

Wenn sich in der Flasche noch 144g Helium befinden, wird sie in einen Kühlraum der Temperatur 20°C gestellt. Die gesamte Flasche nimmt dort diese Temperatur an.

- Berechnen Sie den Druck unter dem nunmehr das Helium in der Flasche steht
- berechnen Sie die Wärme, die das Gas im Kühlraum an die Umgebung abgibt

[Hausmann]

Würde Stoffmenge He bestimmen, dann die der 100 Liter, dann über den "Rest" den neuen Druckwert...

[jkh]

welche gleichungen sind dir denn dazu gegeben worden? so komm ich nicht drauf.

zweiter teil:
es wird nach der wärmeenergie Q gefragt die die flasche abgibt.
nach erstem hauptsatz td gilt:
Q+W=U+delteEkin+deltaEpot
ich glaub da es sich ja um eine jetzt geschlossene flasche handelt kann man davon ausgehen, das V konstant ist, d.h. die zustandsänderung als isochor werten. damit folgt:
Q=U da keine änderung am äußeren zustand des systems (gas in flasche) delteEkin, deltaEpot sind 0
und da keine Volumenarbeit W da volumen konstant W=0

---> Q=U
---> U = m*Integral cv dt wobei du ja T1=27°C=300K
und T2=20° C =293 K hast

das kannst du nach Q lösen was die wärmeenergie ist welche die flasche abgibt

zum druck: ideale gasgleichung p*V=m*R*T daraus ergibt sich:
p*V/m*T = R =konst da R ist ja die gaskonstante (gibt an wieviel kJ benötigt werden um 1kg eines stoffes um 1K zu erwärmen)

----> p1*V1/T1*m = p2*V2/T2*m wobei V1=V2=V da zustandänderung isochor angenommen (mit dem isochor bin ich mir nicht hundert prozent sicher ( )

---> p2=p1*V*T2*m/T1*m*V -> kürzen
---> p2= p1*T1/T2

fertisch mit dem zweiten teil



zum ersten teil: da bin ich mir nicht sicher. du musst hier auf jeden fall glaub zwei systeme betrachten: einmal das gas in der flasche und dann die umgebung. komm da so nicht drauf ohne zu wissen welche gleichungen ihr habt.


gruß
jkh

[jkh]

<---- antwort nochmal geändert.
jkh