PhysProf - Adiabatische Zustandsänderung

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Adiabatische Zustandsänderung


Das Unterprogramm [Thermodynamik] - [Adiabatische Zustandsänderung] demonstriert den Prozessablauf einer adiabatischen Zustandsänderung bei einem realen Gas.

PhysProf - Adiabatisch

Als adiabatisch wird die Zustandsänderung eines thermodynamischen Systems beschrieben, welches keinen thermischen Kontakt mit seiner Umgebung besitzt. Weder Wärmezufuhr noch Wärmeentzug finden während der Zustandsänderung statt.

Adiabatisch - Gleichung - 1

Nach dem Gesetz von Gay-Lussac und der Zustandsgleichung eines idealen Gases gilt:

Adiabatisch - Gleichung - 2

Adiabatisch - Gleichung - 3

Adiabatisch - Gleichung - 4

Für die Wärmeenergie gilt:

Adiabatisch - Gleichung - 5

Für die verrichtete Arbeit gilt:

Adiabatisch - Gleichung - 6

Für die Änderung der inneren Energie gilt:

Adiabatisch - Gleichung - 7

Hierbei sind:

p1: Druck im Anfangszustand [Pa]

p2: Druck im Endzustand [Pa]

T1: Temperatur im Anfangszustand [K]

T2: Temperatur im Endzustand [K]

V1: Volumen im Anfangszustand [m³]

V2: Volumen im Endzustand [m³]

ΔQ: Änderung der Wärmeenergie [J]

C: Isentropenexponent

W: Verrichtete Arbeit [J]

Q: Wärmeenergie [J]

ΔU: Änderung der inneren Energie [J]

ΔT: Temperaturänderung [K]

cv: Spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen [J/(kgK)]

m: Gasmasse [kg]

R: Gaskonstante [J/(kgK)]
 

Programmbedienung

Durch die Positionierung des Schiebereglers T kann die Anfangstemperatur des Gases eingestellt werden. Nach der Bedienung der Schaltfläche Start wird das p(V)-Diagramm für einen adiabatischen Prozess gezeichnet. Am dargestellten Energiediagramm werden die Änderung der inneren Energie ΔU, die dem System zugeführte Wärmeenergie Q und die am System verrichtete Arbeit W ausgegeben. Beachten Sie hierbei, dass das Gas bei einem adiabatischen Prozess die Arbeit (sowohl positive wie auch negative) nur auf Kosten der Änderung seiner internen Energie verrichtet. Es gibt keinen Wärmeaustausch mit der Umgebung.
 

Module zum Themenbereich Thermodynamik


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