Oververhitte stoom op 280 °C en druk 4,92 bar zit opgesloten in een cilinder met massa-wrijvingsloze zuiger. Op de zuiger met doorsnede 0,1 dm² bevindt zich een massa M = 40 kg. Plots neemt men de massa van de zuiger weg. Veronderstel dat de expansie zo snel gebeurt dat er gedurende de toestandsverandering geen warmte met de omgeving gewisseld wordt.
Het is duidelijk dat de druk na expansie in de cilinder gelijk is aan de atmosfeerdruk pa, 1 bar. Maar hoe kan ik het volume en de temperatuur na expansie berekenen? Normaal heb je twee intensieve grootheden nodig om een de toestand van een stelsel volledig te beschrijven (qua intensieve grootheden). Maar het lijkt me alsof ik hier maar 1 intensieve grootheid heb, de druk.
Verder heb ik ook gekeken naar de eerste hoofdwet van de thermodynamica, Δu = q - w en q is hier 0 tengevolge van het adiabatisch zijn van de toestandsverandering.
Dus Δu = - w.
Je zou w kunnen schrijven als pa*ΔV, dus Δu = -pa*ΔV, maar ΔV is onbekend want V2, het volume na expansie, is onbekend.
De entropie blijft ook niet constant, want de toestandsverandering gebeurt niet evenwichtig, zelfs niet quasi-evenwichtig.
Ik heb het nog een keer geprobeerd door te stellen dat Δh = 0, met h enthalpie, door er van uit te gaan dat de toestandsverandering isobaar is en de gewisselde warmte 0 is (bij isobare toestandsverandering geldt: Δh = q).
Maar er is geen enkele rechtvaardiging om deze toestandsverandering als isobarisch te veronderstellen. Ik heb dus verscheidene dingen geprobeerd, maar ik kom er niet uit. Kan iemand me helpen?
Laatste berichten
-
23:49
Ervaringen met "herontdekkingen" 10
-
23:48
Rotatie van het heelal 23
-
21:28
hall effect in vloeistof gebruiken als stromingssensor 6
-
17:59
Gezocht: de/een naam voor een getallenrij met een cauchyrij als partieelsommenrij
-
17:28
Casus uit de praktijk: positief test THC 18
-
17 apr
speciale rel. theorie 4
-
17 apr
Vreemde stank in huis 11
-
17 apr
3 vragen over mijn rooskleurige r.berekening H2netGekoppeldeHBrflowbatterij.
-
17 apr
Interpretatie reactie-energie 3
-
17 apr
Logistic equation (Pierre Verhulst,Belgian Mathematician) 5
-
16 apr
vB 9
-
15 apr
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 1
-
15 apr
Python: sockets sluiten 4
-
14 apr
Een eenvoudige logische redenering waarom tijd niet kan bestaan 'daarbuiten' 6
-
14 apr
Hoe kun je op quantumwijze getallen vinden in een rij die kleiner zijn dan getal k 3
-
13 apr
Documentenverdwijnen uit onedrive 1
-
12 apr
Behoud van impulsmoment en energie 5
-
12 apr
INLOG STORING / TIPS 4
-
09 apr
[natuurkunde] systeemgrafen 1
-
05 apr
afbuiging licht rond zware objecten via grondbeginselen relativiteitstheorie 490
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
Plotse adiabatische expansie oververhitte stoom
Moderator: physicalattraction
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Plotse adiabatische expansie oververhitte stoom
Correct, dit plus de ideale gaswet is al wat je nodig hebt. Bedenk dat n1 = n2. Alles volledig uitschrijven en daarna is het alleen nog algebra.Je zou w kunnen schrijven als pa*ΔV, dus Δu = -pa*ΔV
V1 is blijkbaar niet gegeven dus daar mag je bijvoorbeeld 1 liter voor nemen, maar het doet eigenlijk niet terzake want het gaat alleen om de verhouding V2/V1.
Je hebt uiteindelijk 2 vergelijkingen met 2 onbekenden: V2 (of eventueel V2/V1) en T2.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 30
Re: Plotse adiabatische expansie oververhitte stoom
Dag Fred,
Bedankt voor je antwoord. De ideale gaswet mag echter niet gebruikt worden voor stoom, alleen de stoomtabellen.
Maar ik heb er ondertussen een antwoord op gevonden, dat ik zou geven als ik een reactie zag, dus bij deze:
Δu = -pa(v2 - v1)
of
u2 - u1 = -pa(v2-v1) --> twee onbekenden: u2 en v2, maar breng deze samen in 1 onbekende, de enthalpie:
u2 + pa*v2 = u1 + pa*v1
of
h2 = u1 + pa*v1.
Het rechterlid is bekend, we kennen dus h2. we kennen p2 = pa, dus we kennen heel toestand 2 via de stoomtabellen. Probleem opgelost.
Bedankt voor je antwoord. De ideale gaswet mag echter niet gebruikt worden voor stoom, alleen de stoomtabellen.
Maar ik heb er ondertussen een antwoord op gevonden, dat ik zou geven als ik een reactie zag, dus bij deze:
Δu = -pa(v2 - v1)
of
u2 - u1 = -pa(v2-v1) --> twee onbekenden: u2 en v2, maar breng deze samen in 1 onbekende, de enthalpie:
u2 + pa*v2 = u1 + pa*v1
of
h2 = u1 + pa*v1.
Het rechterlid is bekend, we kennen dus h2. we kennen p2 = pa, dus we kennen heel toestand 2 via de stoomtabellen. Probleem opgelost.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Plotse adiabatische expansie oververhitte stoom
De ideale gaswet geldt voor alle gassen die zich min of meer ideaal gedragen.De ideale gaswet mag echter niet gebruikt worden voor stoom, alleen de stoomtabellen.
Stoom van 280 oC en 4,92 bar kan als een ideaal gas beschouwd worden.
Ik zie trouwens nergens in het vraagstuk dat dit met stoomtabellen opgelost moet/mag worden. Als dat mag is het inderdaad simpel, maar probeer het ook eens zonder stoomtabel. Je hebt tijd zat want het wordt dit weekend toch novemberweer.
Hydrogen economy is a Hype.
