Springen naar inhoud

berekenen arbeid gassen



  • Log in om te kunnen reageren

#1

piet4ever

    piet4ever


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2013 - 17:01

Beste,

Ik loop vast bijeen bepaalde opgave van natuurkunde. Ik ben benieuwd of jullie mij op weg kunnen helpen. De som gaat als volgt:

Aan 0,030 M3 lucht van 20o C wordt 4000 J warmte toegevoerd. De beginnende druk po = 3 bar. Bereken de verrichte arbeid door de lucht en de toename van de inwendige energie van de lucht, indien de druk van de lucht voldoet aan de formule:

a) p(V) = po
b) P(V) = aV-0,5

Vraag a kan ik oplossen aangezien de druk constant blijft. De waardes kan ik berekenen via de ideale gaswet. Er geldt dan immers: W = p(V2 - V1), waaruit volgt dat W = mRs(T2 - T1). De inwendige energie volgt dan uit de Eerste Hoofdwet.

Echter bij b loop ik vast. De druk is afhankelijk van het volume. Ik heb dan twee onbekende in de toestandsvergelijking. Ik staar mij blind op het zoeken naar V2, omdat ik dan de arbeid via een integraal kan oplossen. Welke denkfout maak ik? Wie kan mij het zetje in de goede richting geven?

Alvast bedankt!

Groetjes Piet

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 februari 2013 - 18:11

Echter bij b loop ik vast. De druk is afhankelijk van het volume. Ik heb dan twee onbekende in de toestandsvergelijking.

Vergelijking b is geen toestandsvergelijking maar geeft gewoon een verband tussen p en V in dit systeem wat door een (niet gedefinieerd) mechanisme bepaald wordt.
De ideale gaswet (=toestandsvergelijking) is ook gewoon van toepassing.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

piet4ever

    piet4ever


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2013 - 18:30

Vergelijking b is geen toestandsvergelijking maar geeft gewoon een verband tussen p en V in dit systeem wat door een (niet gedefinieerd) mechanisme bepaald wordt.
De ideale gaswet (=toestandsvergelijking) is ook gewoon van toepassing.


Bedankt voor de snelle reactie. Ik heb echter nog steeds het probleem dat ik met behulp van de ideale gaswet de druk, het volume en de temperatuur niet kan bepalen in de eindtoestand. Ik kan de druk uitdrukken in a.V-0,5 (de a kan ik bepalen uit p1 en V1), maar ik weet niet wat de temperatuur (T2) is. Ik weet ook niet hoe ik deze kan herleiden uit de toegevoerde warmte. Dan houd ik nog steeds twee onbekende. Ik mis een logische stap of zit ik op de verkeerde weg? Alvast bedankt!

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 februari 2013 - 18:57

Dit is toch niet wezenlijk anders dan bij vraag a?

Je begint ook met W = Integraal .........
maar in plaats van p als een constante po te beschouwen vul je nu vergelijking b in en je krijgt dan
W = functie van V1 en V2 en met ideale gaswet maak je daar W = functie van T1 en T2 van.
Hydrogen economy is a Hype.

#5

piet4ever

    piet4ever


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2013 - 21:31

Dit is toch niet wezenlijk anders dan bij vraag a?

Je begint ook met W = Integraal .........
maar in plaats van p als een constante po te beschouwen vul je nu vergelijking b in en je krijgt dan
W = functie van V1 en V2 en met ideale gaswet maak je daar W = functie van T1 en T2 van.


Ik loop nog steeds vast. :( (Dit wordt een hoofd tegen de muur als ik het eenmaal snap ](*,) ). Ik heb:

W = int p(V) dV ==>
int (a.V-0,5) dV ==>
[2.a.V0,5]v1,v2 ==>
(2.a.(v2)0,5 - (2.a.(v1)0,5 ==> ?

Hoe schrijf ik deze dan om met de ideale gaswet? En hoe bepaal ik T2? Alvast bedankt .. :D

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 februari 2013 - 23:22

Hoe schrijf ik deze dan om met de ideale gaswet?

Schrijf ideale Gaswet als: V = .... en elimineer daaruit p met vergelijking (b) zodat je overhoudt dat V = functie van T
En dat substitueer je dan in je vergelijking voor W = functie van V1 , V2 zodat dat W = functie van T1 , T2 wordt.

En hoe bepaal ik T2?

Op dezelfde manier als je deed bij vraag (a) : m.b.v. Eerste Hoofdwet.
Hydrogen economy is a Hype.

#7

piet4ever

    piet4ever


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 februari 2013 - 00:23

Schrijf ideale Gaswet als: V = .... en elimineer daaruit p met vergelijking (b) zodat je overhoudt dat V = functie van T
En dat substitueer je dan in je vergelijking voor W = functie van V1 , V2 zodat dat W = functie van T1 , T2 wordt.

Op dezelfde manier als je deed bij vraag (a) : m.b.v. Eerste Hoofdwet.


Dus:

pV = mRT ==>
V = (mRT)/p ==>
V = (mRT) / (aV-0,5) ==>
V = (mRTV0,5) / a ==>
V0,5 = (mRT)/a

Primitieve van p(V) is 2aV0,5 ==>
V0,5 = (mRT)/a invullen geeft:
W = 2mRT2 - 2mRT1

Delta U = mCv(T2-T1)

Altijd geldt: Q= W + DU

Q = 2mR(T2 - T1) + mCv(T2 - T1)

Doe ik dat dan goed? Dan kan ik inderdaad de T2 oplossen en de W en DU bepalen. Ik ben alleen benieuwd of de afleiding goed is. :roll:

Alvast bedankt!

#8

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 12 februari 2013 - 12:05

Dat is correct.
Hydrogen economy is a Hype.

#9

piet4ever

    piet4ever


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2013 - 00:24

Dat is correct.


Thanks!!






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures