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Berechnung einer isothermen Kompression nach BOYLE

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In dieser Klausur-Aufgabe geht es um die isotherme Kompression eines idealen Gases.
1 Liter Luft (Ausgangsbedingungen : 25°C, 1 bar) werden bei konstanter Temperatur langsam (d.h. reversibel isotherm) komprimiert. Dabei muss eine Volumenarbeit von
199 J geleistet werden. Welches Volumen besitzt das Gas nach dem Prozess?
Welchen Druck besitzt das Gas nach dem Prozess? und welche Wärmemenge wird bei dem Prozess frei? Für reversible isotherme Volumenarbeit eines idealen Gases haben wir die folgende Gleichung abgeleitet: W = - n R T ln (V(f)/V(i)) Endvolumen V(f) durch Anfangsvolumen V(i). Die Stoffmenge der Luft entspricht nach dem idealen Gasgesetz 0.04 mol. Diesen Wert könnten wir zur Berechnung des Produkte (n R T) verwenden. Wir können aber auch (n R T) durch (p V)
ersetzten und nach dem Endvolumen V(f) auflösen.
Wir erhalten dann für das Endvolumen gleich e hoch - 1.99 mal Anfangsvolumen V(i) oder 136.7 mL. Zur Berechnung des Enddruckes
p(f) verwenden wir das Boyle-Mariottesche Gesetz: (p V) = constant ; Enddruck gleich Anfangsvolumen durch Endvolumen mal Anfangsdruck: (1 000 / 136.7) x 1 bar ergibt 7.316 bar Enddruck. Es gilt der Erste Hauptsatz (delta (U) = Q + W) Da bei einem idealen Gas die
innere Energie U nur von der Temperatur abhängt (2. Gay-Lussacsches Gesetz)
Chemie
Vorlesung/Konferenz
Kompression
Kompression
Vorlesung/Konferenz
Vorlesung/Konferenz
Stoffmenge
Vorlesung/Konferenz
Delta
Boyle-Mariotte-Gesetz

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Berechnung einer isothermen Kompression nach BOYLE
Untertitel Klausuraufgabe 5
Serientitel Klausuraufgaben zur Physikalischen Chemie I (Thermodynamik und Phasengleichgewichte)
Teil K 05
Autor Lauth, Günter Jakob
Mitwirkende Lauth, Anika (Medientechnik)
Lizenz CC-Namensnennung - keine kommerzielle Nutzung 3.0 Deutschland:
Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen und nicht-kommerziellen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
DOI 10.5446/15723
Herausgeber Günter Jakob Lauth (SciFox)
Erscheinungsjahr 2013
Sprache Deutsch
Produktionsjahr 2013
Produktionsort Jülich

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Physik
Schlagwörter Physikalische Chemie
Thermodynamik

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