Aufgaben Gasgleichung

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1 Aufgaben asgeichung. Ein tahessband ist für eine Messteeratur von 8 geeicht. ei einer Teeratur - 0 isst an eine eite eines auatzes von,8. Die Fäche des auatzes wird it 54,4 ² berechnet. Wecher Feher ist durch die Längenänderung des Messbandes entstanden, wenn der ineare Ausdehnungsoeffizient,5 * beträgt?. ei einer Rauteeratur von 8 beträgt die Dichte von Messing 8, g/c³. Weche Dichte besitzt Messing bei einer Teeratur von 5? ( c³ Messing vergrößert seinen Rauinhat bei Erwären u u 0, c³).. Eine Drucfasche it de Innenvouen 50 Liter enthät Wasserstoff unter de Druc,0 MPa bei der Teeratur 0. Mit Hife dieser Drucfasche wird ein Wetterbaon bei eine Außenuftdruc 980 hpa gefüt, bis Drucausgeich erfogt ist. Das Füen des aons geschehe isother; durch die aonhüe entsteht ein zusätzicher Druc auf das as. Wasserstoff wird vereinfacht as ideaes as betrachtet. a) erechnen ie die Masse und die Dichte des ursrüngich in der Drucfasche eingeschossenen Wasserstoffs. b) Eritten ie das ouen des gefüten aons und die Dichte des in ih enthatenen Wasserstoffs. 4. Für chweißarbeiten werden Drucasfaschen it auerstoff benötigt. Ihr Innenvouen betragen 5 Liter und der Innendruc 5 Ma. ei chweißen tritt der auerstoff unter eine Druc von 00 Pa aus. a) Wie vie auerstoff önnen zu chweißen aus der Fasche entnoen werden? b) Wie vie auerstoff it eine Druc von 000 hpa wurden vorher in die Fasche geut? 5. (Abi-rundurs 004) In eine Zyinder wird Argon, das as ideaes as angesehen wird, bei der onstanten Teeratur 50 vo ouen 4,0 d³ auf das ouen,00 d³ oriiert. Der Anfangsdruc beträgt 0,400 MPa. (ezifische asonstante für Argon: R07,9 J - - ) a) erechnen ie die Masse des Argongases. b) teen ie diesen Zusaenhang in eine --Diagra dar. erechnen ie dazu fünf Werteaare. Der Inhat der Fäche unter der urve i --Diagra ist ein Maß für die zu oression erforderiche Arbeit. Eritten ie diese oressionsarbeit.

2 Lösungen. 8 ges.: A A,8 0 54,4 α,5 0 Der gesuchte Feher ist die Differenz zwischen der Fäche des auatzes bei 8 und der geessenen Fäche bei 0. Da bei äte das Messband ürzer wird, der Abstand zwischen den einzenen trichen aso einer, werden ae Längen zu groß geessen und der auatz zu groß berechnet.. Wie groß ist die zweite eite des Patzes? A A 9,8. U wie vie wurde jede eite fasch geessen? Das sind die Längenänderungen, die durch das Zusaenziehen des tahbandes entstanden sind. α T,8,5 0 0,000,0 0 0,07 7, 0 8 U diese Längenänderungen üssen die ursrüngich geessenen Längen verürzt werden:,794 w w 9, Mit diesen neuen Längen wird die Fäche berechnet: A w w w A w 54,97 Dait ässt sich jetzt die Differenz berechnen: A A A w A 0,4 Das rundstüc wird i Winter aso u fast einen haben Quadrateter zu groß geessen. Durch die Längenänderung entsteht ein Feher von 0,4 ³.

3 . 8 5 ges.: g 8, c 5 γ 5,7 0 Die neue Dichte ist die Masse, die sich bei der Abühung nicht ändert, durch das neue ouen, das sich bei der Abühung vereinert. + + γ T (+ γ T) (+ γ T) g 8, 5 c ( 5, g 8, c Die neue Dichte beträgt 8, g/c³.. R 50 ges.:,0mpa 0 980hPa 0 44 J a) erechnung der Masse: R T R T,0 0 Pa J 9,5 0,04 40g Einheiten: Pa J / N / J N J J J

4 erechnung der Dichte: ,8 b) Da der organg isother abäuft, git ageein * onst. + ( ) + 40, erechnung der neuen Dichte: + 0,078 Der in der asfasche eingeschossene Wasserstoff hat eine Masse von 40 g und eine Dichte von 0,8 /³. Der gefüte aon hat ein ouen von 40, und der Wasserstoff nun eine Dichte von 0,078 /³.

5 Pa 00 0 Pa Pa ges.:, a) Die orgänge aufen bei onstanter Teeratur ab. Es git aso: und nach der gesuchten röße ugestet: 00 0 Pa 5 0 Pa Lässt an den auerstoff aus der Fasche, beiben zu chuss natürich noch 5 Liter in der Fasche, die an nicht herausbeot. Deshab önnen nur 850 Liter entnoen werden. b) Pa 5 0 Pa Wenn die Fasche neu befüt wird, sind eventue schon 5 Liter in der Fasche drin. Deshab önnen 75 Liter eingefüt werden. a)zu chweißen önnen 850 Liter auerstoff entnoen werden. b) Es wurden 75 Liter in die Fasche gefüt.

6 5. T 50 ges.: a) R 4,0d,00d 0,400MPa 07,9J a) Es wird die Zustandsgeichung des ideaen ases verwendet: R T Es wird der Zustand verwendet: R T 0,400 0 Pa 4,0 0 07,9 J 50 0, b) Zur erechnung der Werteaare nutzt an aus, dass der Quotient T für ein ideaes as ier onstant ist. Da sich die Teeratur während des ersuches nicht ändert, git: onst. Zur erechnung der Fäche unter der urve ann ein grafischer Taschenrechner verwendet werden. W, J Es sind 0, Argongas vorhanden. Es wird eine Arbeit von, J verrichtet.