Physik Forum

[kathi88]

Hallo,

ich hab ein Problem mit ner Aufgabe und komm einfach nicht drauf....
ich studiere Biologie und kann mich mit physik leider einfach nicht
anfreunden. vielleicht könnt ihr mir ja weiterhelfen.

Ein ideales Gas befindet sich in einem geschlossenen Behälter.
innerer Druck 166 kPa
n= 0,12 mol
T= 500 K

man öffnet jetzt ein ventil und lässt das gas gegen den äußeren Druck
(100 kPa) entweichen. ich soll hierbei die Arbeit ausrechnen, wie macht man das?

das ergebnis soll - 200 J sein

vielen dank für eure Hilfe

kathi

[Hausmann]

Komme mit diesen Angaben leider auf keinen "grünen Zweig". Die 166 kPa sind vermutlich der tatsächliche Innendruck (oft nimmt man den Überdruck). Sind innen und außen 500 K?

Standardverfahren wären isotherme oder adiabatische Expansion. Beim zweiten müßte man etwas zum Gas wissen (Luft?). Bei ersten erhalte ich anderes Ergebnis.

[isi1]

Eigentlich dürfte sich die Temperatur bei einem idealen Gas nicht verändern, wenn es durch ein Ventil ausströmt, die Geschwindigkeit der Moleküle ändert sich doch nicht.

Da steht auch nichts, wie langsam das geht, also adiabatisch ist nicht.

[; p\cdot V = n\cdot R\cdot T ;]

[; R = 8{,}314472 \,\mathrm{J}\cdot \mathrm{mol}^{-1}\cdot \mathrm{K}^{-1} ;] die Gaskonstante

[; V = \frac{n\cdot R\cdot T}{p} = \frac{0,12\cdot R\cdot 500K}{166kPa} = 3,005 L ;]

Energie [; E = \frac{p\cdot V}{2} \approx 200 J ;]

Aber eigentlich halte ich die Aufgabe für Blödsinn, denn (s.o.) beim Ausströmen wird keine Arbeit geleistet.

Sagst Du uns, wie die Aufgabe gemeint war, Kathi?

[Hausmann]