1. Test - brainstorming

1st_one · Beitrag von **1st_one** » 22.04.2017, 12:31

Hi.

Es gibt zum Rabl leider noch nicht allzu viel Erfahrungen, der Test von 2015 liegt auf higgs.at.

Haben eure Tutoren vielleicht irgendwelche Tipps/Anspielungen gemacht? -

Ich würde die letzte Übung als nicht sehr testrelevant einschätzen - ist eher theoretisch. (Bis auf das berechnen von ZG vielleicht).

Habts sonst irgendwelche ideen?

lg.

Denis · Beitrag von **Denis** » 22.04.2017, 15:35

Hier mal die Angabe des 1. Tests SS 2015.
Hab versucht Aufg. 3 zu lösen.
Schließlich kam ich bei den Wärmekapazitäten auf cp=cv.
Iwas lief da schief.

CBM · Beitrag von **CBM** » 23.04.2017, 12:54

Liebe Kollegen,
bei der Frage 2 (Diesel) Kreisprozess dieses Tests hänge ich beim Ausdrucken der II. isobaren Expansionswärme $Q_{23}$ und die IV. isochore Dekompressionswärme $Q_{41}$ . Ich habe online andere Lösungen dieses Prozesses gefunden, aber alle nutzen die Wärmekapazitäten, kann man sie nicht in Entropie und Temperatur ausdrucken? (So ist es übersichtliche im TS-Diagramm).
Es wäre sehr toll wenn Jemand seine Lösungen dieses Tests postet, damit man gleich vergleichen kann.
Vielen Dank!

CBM · Beitrag von **CBM** » 23.04.2017, 14:44

Denis hat geschrieben:Hier mal die Angabe des 1. Tests SS 2015.
Hab versucht Aufg. 3 zu lösen.
Schließlich kam ich bei den Wärmekapazitäten auf cp=cv.
Iwas lief da schief.

Ich bekomme die gleichen Ergebnisse wie du.
Ich habe aber $C_p$ über die Gibbs Energie berechnet. Die Gibbs Energie $G$ habe ich aus der freie Energie $F$ durch Legendre-Transformation bekommen. Hast du das auch so gemacht, oder hast du etwas schnelleres überlegt/benutzt?
Danke dir

student0815 · Beitrag von **student0815** » 24.04.2017, 10:38

Hallo,
fällt jetzt zwar nicht direkt unter "Brainstorming", aber es betrifft den kommenden Test:

kann es sein, dass in den Folien von Prof. Rabl zum Thema Carnot-Prozess bei den Schritten 1 (isotherme Kompression, W_m>0) und 3 (isotherme Expansion, W_m<0) die Vorzeichen der geleisteten Arbeit gerade vertauscht sind? Steh da auf der Leitung...

Verstehe das so, dass das System für eine isoth. Exp. Arbeit leisten muss und diese per Definition (s. Folien zum erstem HS) negativ ist. Wenn hingegen AM System Arbeit für eine isoth. Komp. geleistet wird, ist diese aus Sicht des Systems positiv.

Oder bringe ich da was durcheinander?

CBM · Beitrag von **CBM** » 24.04.2017, 11:31

student0815 hat geschrieben:Hallo,
fällt jetzt zwar nicht direkt unter "Brainstorming", aber es betrifft den kommenden Test:

kann es sein, dass in den Folien von Prof. Rabl zum Thema Carnot-Prozess bei den Schritten 1 (isotherme Kompression, W_m>0) und 3 (isotherme Expansion, W_m<0) die Vorzeichen der geleisteten Arbeit gerade vertauscht sind? Steh da auf der Leitung...

Verstehe das so, dass das System für eine isoth. Exp. Arbeit leisten muss und diese per Definition (s. Folien zum erstem HS) negativ ist. Wenn hingegen AM System Arbeit für eine isoth. Komp. geleistet wird, ist diese aus Sicht des Systems positiv.

Oder bringe ich da was durcheinander?

Per Definition aus den Folien ist $\Delta W_{Maschine} = -\Delta W_{System}$ , das was du da gelesen hast ist die Arbeit der Maschine, weil wie du gemeint hast die ist das Minus vom System.

Denis · Beitrag von **Denis** » 24.04.2017, 14:29

CBM hat geschrieben:
Denis hat geschrieben:Hier mal die Angabe des 1. Tests SS 2015.
Hab versucht Aufg. 3 zu lösen.
Schließlich kam ich bei den Wärmekapazitäten auf cp=cv.
Iwas lief da schief.
Ich bekomme die gleichen Ergebnisse wie du.
Ich habe aber $C_p$ über die Gibbs Energie berechnet. Die Gibbs Energie $G$ habe ich aus der freie Energie $F$ durch Legendre-Transformation bekommen. Hast du das auch so gemacht, oder hast du etwas schnelleres überlegt/benutzt?
Danke dir

Hm, dann ergibt sich aber ein cp<cv.
Darf ja net sein.
(Meine Rechnung dazu war eh ein Blödsinn, hab nach dem falschen Parameter abgeleitet.)

Edit: Is hier die innere Energie eigtl. gleichzeitig die kalorische Zustandsgleichung?

CBM · Beitrag von **CBM** » 24.04.2017, 21:35

Denis hat geschrieben:
CBM hat geschrieben:
Denis hat geschrieben:Hier mal die Angabe des 1. Tests SS 2015.
Hab versucht Aufg. 3 zu lösen.
Schließlich kam ich bei den Wärmekapazitäten auf cp=cv.
Iwas lief da schief.
Ich bekomme die gleichen Ergebnisse wie du.
Ich habe aber $C_p$ über die Gibbs Energie berechnet. Die Gibbs Energie $G$ habe ich aus der freie Energie $F$ durch Legendre-Transformation bekommen. Hast du das auch so gemacht, oder hast du etwas schnelleres überlegt/benutzt?
Danke dir
Hm, dann ergibt sich aber ein cp<cv.
Darf ja net sein.
(Meine Rechnung dazu war eh ein Blödsinn, hab nach dem falschen Parameter abgeleitet.)

Edit: Is hier die innere Energie eigtl. gleichzeitig die kalorische Zustandsgleichung?

Ich würde meinen, ja, die Innere Energie entspricht hier die kalorische Gl., für den idealen Fall (ideales Gas) ist es mit Sicherheit Äquivalent, und laut verschieden online Quellen wird es oft hingewiesen, dass das Photonengas sich als ideales Gas vorstellen lässt.

Bezüglich die Rechnung: Ich komme auf $C_p = C_v$ ... Am Ende beim Ausdrucken von $G$ hast du substituiert $p=p(V)$ , da es sich um eine Legendre Transformation handelt musste wegen $G = G(T, P)$ das $V=V(p)$ anstatt substituiert werden.
Vor allem wenn man sagt $\frac{\partial G}{\partial T} |_p$ und $p=p(T)$ dann gäbe es nicht mehr ein $p$ konstant zu halten.
Meine Rechnung steht unten, ich bin aber nicht sicher was da man am Ende mit $V(p)$ anfangen kann... aber wegen ihre Unabhängigkeit von $T$ lässt sich dieser bzgl. als konstant betrachten (nehme ich mal an (?)).
$C_p = \frac{\partial H}{\partial T} |_p=\frac{\partial H}{\partial S}\frac{\partial S}{\partial T} |_p = T \frac{\partial S}{\partial T} |_p=T\frac{\partial}{\partial T}(-\frac{\partial G}{\partial T}) |_p= -T\frac{\partial^2 G}{\partial T^2} |_p$
und dann $G$ legendre transformieren:
$G(T,P) = F(T,V) - \frac{\partial F}{\partial V} V(p) = -\frac{1}{3}aVT^4 + p V(p)$
somit folgt:
$C_p = -T \frac{\partial^2 G}{\partial T^2} |_p = -T(-4aVT^2) = 4aVT^3 =C_v$

$C_v$ hatte ich genau sowie du da gerechnet.
Falls weitere Ideen bitte melden, dankeschön

Esslbäärt · Beitrag von **Esslbäärt** » 26.04.2017, 10:30

Hier mein Vorschlag für 3de.

Lg

kaca94 · Beitrag von **kaca94** » 26.04.2017, 12:19

Kann jemand die Diesel zyklus Aufgabe hochladen?

Danke!

kaca94 · Beitrag von **kaca94** » 26.04.2017, 12:30

Esslbäärt hat geschrieben:Hier mein Vorschlag für 3de.

Lg

Ich glaube es gibt ein fehler bei e. F abgeleitet mit T und multipliziert mit T muss auch T^4 enthalt.

Denis · Beitrag von **Denis** » 26.04.2017, 16:53

Esslbäärt hat geschrieben:Hier mein Vorschlag für 3de.

Lg

Ur nice Esslbäärt. Thx!
Bei Ableitungen und der Legendre-Transformation gehn ja immer Informationen verloren. Daher wird deins wohl stimmen, da du lediglich von der Freien Energie ausgehst.

@kaca94: Diesel-Kreisprozess werd ich heute noch versuchen hochzuladen.

Esslbäärt · Beitrag von **Esslbäärt** » 26.04.2017, 18:26

@kaca94: ja hast recht.

es stimmt aber sowieso nicht. heute in der Vorbereitungsstunde hat da prof gesagt, dass cp = 0 heraus kommt weil die Gibbs Energie 0 ist. Wie das zu verstehen ist weiß ich nicht.

Eiche · Beitrag von **Eiche** » 26.04.2017, 20:31

Esslbäärt hat geschrieben:@kaca94: ja hast recht.

es stimmt aber sowieso nicht. heute in der Vorbereitungsstunde hat da prof gesagt, dass cp = 0 heraus kommt weil die Gibbs Energie 0 ist. Wie das zu verstehen ist weiß ich nicht.

Ich bin mir nicht 100% sicher, glaube aber, dass es so gemeint war:

G = F +pV
F=-a/3 * vT^4 (siehe a)
p=+a/3T^4 (siehe c)
damit
G = -a/3VT^4 + a/3T^4 * V = 0

Und somit auch cp = 0.

Denis · Beitrag von **Denis** » 26.04.2017, 21:32

Mit Q2 hab ich Probleme.
Habts Ideen?

Edit: Bei W1 ist ein Vorzeichenfehler. Korrigiert wird Kappa zu 5/3.

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