Pittys Physikseite

zur Zeit online: 67 Besucher


Bildung aus Sachsen
Haben Dir die Lösungen auf Pittys Physikseite geholfen?
Dann unterstütze bitte die weitere Entwicklung der Seite durch eine kleine Spende über PayPal:
| | |
Nach Eingabe der Email-Adresse und des Passwortes werden alle Lösungen sichtbar.
Eingabe der Zugangsdaten


Zugang anfordern
(Thermodynamik, Kreisprozesse)
In einer Wärmekraftmaschine wird das in einem Zylinder befindliche Arbeitsgas Helium durch einen beweglichen Kolben abgeschlossen. Von außen wird das Gas abwechselnd beheizt und gekühlt. Dabei bewegt sich der Kolben periodisch hin und her und dreht eine Welle. Die folgenden Betrachtungen beginnen im Anfangszustand mit dem Druck 0,20 MPa, dem Volumen 150 cm³ und der Temperatur 300 K.
a) Berechnen Sie die Masse des eingeschlossenen Heliums.
b) Während eines vollständigen Arbeitszyklus durchläuft das Gas folgende Zustandsänderungen:
1 -> 2 isochore Erwärmung auf 600 K
2 -> 3 isotherme Expansion auf das doppelte Volumen
3 -> 4 isochore Abkühlung auf die Anfangstemperatur
4 -> 1 isotherme Kompression auf das Anfangsvolumen.
Stellen Sie diese Zustandsänderungen in einem p-V-Diagramm dar.
Berechnen Sie hierzu die fehlenden Drücke.
c) Kennzeichnen Sie im p-V-Diagramm die vom Motor in einem Zyklus abgegebene mechanische Arbeit (Nutzarbeit) und berechnen Sie deren Betrag unter Verwendung der Gleichung
gif-grafik.
d) Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Motors als Verhältnis von Nutzarbeitsbetrag und während der Zustandsänderung 1 -> 2 sowie 2 -> 3 insgesamt zugeführten Wärme.
 

Drei Sterne