Physikalische Chemie
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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 20.06.2019, 19:37   #1   Druckbare Version zeigen
TheWeeMan  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
erster Hauptsatz der Thermodynamik

Guten Abend Freunde der guten Abendunterhaltung,
ich bereite mich gerade auf die Klausur zur PC-Klausur vor und bisher läuft auch (fast) alles gut. Jetzt bin ich auf eine Aufgabe gestoßen die mich un meine Kommilitionen in den Wahnsinn treiben, weil wir mit unserem Latein am Ende sind.

"Eine Menge von 4mol Sauerstoff wird gegen einen konstanten Druck von 800 mbar adiabatisch expandiert, bis sich das Volumen verdreifacht hat. Die Starttemperatur beträgt 270K und das Volumen 20l. Setzen Sie ideales Verhalten voraus und berechnen sie Q, W, T, U und H."

Wir dachten zu erst, dass es kein schwieriges Unterfangen wird die Aufgabe zu lösen und doch kommen wir nicht auf die Ergebnisse die in der Lösung stehen.

Erstmal zu unseren Ansätzen
gegeben sind T, n, V und R. Dadurch haben wir die Möglichkeit erstmal den Startdruck zu berechnen.


{p=\frac{n*R*T}{V}= \frac{4mol*0,08314bar*l*mol^{-1}*K^{-1}*270K}{20l}=4,5bar}



Um die Temperaturdifferenz zu errechnen haben wir uns gedacht mit der Poisson`schen Gleichung zu arbeiten. In der Formelsammlung haben wir zwei Möglichkeiten gefunden die Endtemperatur zu berechnen und somit T herauszubekommen.


1.Möglichkeit: {T_1*V_1^{\kappa-1}=T_2*V_2^{\kappa-1}} nach {T_2} umgestellt


2. Möglichekit: {T_1^{\kappa}*p_1^{1-\kappa}=T_2^{\kappa}*p_2^{1-\kappa}}, dementsprechend auch nach {T_2} umgestellt


Für {\kappa} haben wir aus dem Handbook for Chemistry and Physics den Wert {\kappa=1,40} Für die restlichen Werte gilt:{T_1=270K},{V_1=20l},{V_2=60l},{p_1=4,5bar} und {p_2=0,8bar}
Für Möglichkeit 1 bekommen wir eine Temperatur von {T_2=174K}. Und somit haben wir eine Temperaturdifferenz von -96K. Laut Lösung sollen es aber nur -38,1K sein.


Bei der zweiten Möglichkeit bekommen wir einen Wert von 1270K raus, was auch absoluter Schwachsinn ist, weil das Gas beim expandieren abkühlen sollte.


Entweder wir haben alleine das Einsetzen der Werte schon versaut oder wir haben einen total falschen Ansatz gewählt.

Für die restlichen Bestimmungen wäre es alles gar nicht schwer die Werte zu berechnen...
adiabatische Expansion Q=0
dW=dU und für die Enthalpie müssen nur noch die Werte eingesetzt werden welche berechnet worden sind..

So ich hoffe das alles ist noch übersichtlich und zu verstehen. Für jede Hilfe bin ich sehr dankbar.

Einen schönen Abend noch

TheWeeMan
TheWeeMan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.06.2019, 16:57   #2   Druckbare Version zeigen
Rule24  
Mitglied
Beiträge: 2
AW: erster Hauptsatz der Thermodynamik

Moin,
habt ihr mittlerweile herausgefunden wie die Lösung zustande kommen soll? Auch mit der Adiabatengleichung kam ich nicht auf die gewollten -3,1 K.


Liebe Grüße
Rule24 ist offline   Mit Zitat antworten
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Stichworte
arbeit, aufgabe, enthalpie, innere energie, poissnche gleichung

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