Statistische Mechanik — Pr¨asenz¨ubung 2

02. April 2013

PD Dr. H. Kohler

Statistische Mechanik — Pr¨ asenz¨ ubung 2

P4. Kreisprozess am idealen Gas

Mit einem idealen Gas wird ein Kreisprozess ausgef¨ uhrt, der aus den folgenden Zu- stands¨ anderungen besteht:

(1){p

, V

} → (2){p

, V

} → (3){p

, V

} → (4){p

, V

} → (1){p

, V

}.

Dabei gelte:

p

V

= p

V

.

1. Stellen Sie den Prozess in der (p, V )–Ebene dar und zeichnen Sie Isothermen ein.

2. Stellen Sie den Prozess in der (T, V )–Ebene dar und zeichnen Sie Isobaren ein.

3. Stellen Sie den Prozess in der (p, T )–Ebene dar und zeichnen Sie Isochoren ein.

P5. Kreisprozess

Ein ideales Gas durchlaufe reversibel den skizziertenKreisprozess.

p

V (1)

(2)

(3)

1. Bestimmen Sie Volumen V und Temperatur T in den Zust¨ anden (2) und (3), 2. Be- stimmen Sie die ausgetauschte W¨ armemengen, Energie- und Entropie¨ anderungen bei jedem Teilprozess.

P6. Heizen im Winter

Zeigen Sie, am Beispiel des idealen Gases, dass beim Heizen eines Raumes die Ener-

gie im Raum selbst nicht steigt. Nehmen Sie realistischerweise an, dass der Druck im

Raum konstant dem Aussendruck entspricht. Wie findet der Energieaustausch mit der

Aussenwelt statt?