PhysProf - Isochore Zustandsänderung

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Isochore Zustandsänderung


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

PhysProf - Isochor

Die isochore Zustandsänderung beschreibt eine Zustandsänderung eines Gases, bei welcher das Volumen konstant bleibt. Nach der Zustandsgleichung eines idealen Gases wird hierbei keine Arbeit verrichtet (keine Volumenänderung). Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik geht eine zugeführte Energie direkt in die innere Energie U über.

Als Bedingung gilt:

Isochor - Gleichung - 1

Es bestehen folgende Beziehungen zwischen Druck und Temperatur:

Isochor - Gleichung - 2 Isochor - Gleichung - 3

Für die Wärmeenergie gilt:

Isochor - Gleichung - 4

Für die verrichtete Arbeit gilt:

Isochor - Gleichung - 5

Für die Änderung der inneren Energie gilt:

Isochor - Gleichung - 6

Hierbei sind:

p1: Druck im Anfangszustand [Pa]

p2: Druck im Endzustand [Pa]

T1: Temperatur im Anfangszustand [K]

T2: Temperatur im Endzustand [K]

ΔV: Volumenänderung [m³]

ΔT: Temperaturänderung [K]

W: Verrichtete Arbeit [J]

Q: Wärmeenergie [J]

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

ΔU: Änderung der inneren Energie [J]

m: Gasmasse [m]
 

Programmbedienung

Mit Hilfe des Schiebereglers V kann das Volumen V eingestellt werden. Nach einer Bedienung der Schaltfläche Start wird das p(T)-Diagramm für einen isochoren 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 die bei einem isochoren Prozess verrichtete Arbeit gleich null ist und die gesamte Wärme aufgewendet wird um die innere Energie des Gases zu ändern.
 

Module zum Themenbereich Thermodynamik


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