Übungsblatt XIII

Experimentalphysik I,

WiSe 17/18

Übungsblatt XIII

Aufgabe 1

Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik ist U = Q+W. Da der Prozess isotherm abläuft, habe wir∆E_int= 0, da die innere Energie eines idealen Gases nur von der Temperatur abhängt und somit ist Q=−W. Die vom Gas verrichtete Arbeit, während sich sein Volumen vonVi nach V_f bei der TemperaturT ausdehnt, ist

W =− Z Vf

Vi

dV p=−nRT Z Vf

Vi

dV 1

V =nRTln V_i

Vf

wobei die ideale GasgleichungpV =nRT verwendet wurde, ump zu ersetzen.

Aufgabe 3

a) Adiabatische Prozesse b) Phasenübergang

Aufgabe 4

a) Die Entropieänderung bei isobarer Erwärmung vonT₀= 273KaufT₁ = 500K ist gegeben durch

∆S_isobar =ν

C_V ln T₁

T₀

+Rln V₁

V₂

wobeiν = _22.4¹ der Molbruchteil ist. Wegen ^V_V¹₀ = ^T_T¹

0 fürp=const und mitCp=R+CV

wird

∆Sisobar =νCpln T1

T0

= 0.57J K b) Bei isochorer Erwärmung gilt

∆S_isochor = 0.34J K

Aufgabe 5

a) Wir lösen die ideale Gasgleichung nach nauf.

pV =nRT ⇒n= pV

RT = 3.88×10⁻²mol b) Wir lösen die ideale Gasgleichung nach T auf.

T = pV

nR = 493K = 220^◦C

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