Übungsklausuren Dittmann

[Zathrass]

aber warum nehme ich an, dass das Ganze isotherm ist? ich wär ja von isochor ausgegangen.

Es steht in der Aufgabe!

Diese Luft wird der Umgebung (Druck pU,Temperatur tU) entnommen und in einem innerlich reversiblen, isotherm arbeitenden Luftverdichter auf den konstanten Druck p2 verdichtet.

[btbancz]

Um einen absolutwert der spezifischen Entropie bei perfekten Gasen auszurechenen darf ich die Entropie des Bezugszustandes (T=0K) [latex]$s_0=0$[/latex] setzen?

[Zathrass]

Um einen absolutwert der spezifischen Entropie bei perfekten Gasen auszurechenen darf ich die Entropie des Bezugszustandes (T=0K) [latex]$s_0=0$[/latex] setzen?

Ja, den Bezugszustand kannst Du ja selbst wählen. Achte jedoch darauf, dass alle Deine Größen den gleichen Bezugszustand haben. Vor allem, wenn Du auf Tabellen oder Diagramme zurück greifst, könnte es da Probleme geben.

In der Formelsammlung S. 9 (oberhalb Gl. (27)) ist auch eine Gleichung für die absolute Entropie gegeben, die Du verwenden kannst.

[Peppermind]

In diesem Fall ist es aber keine Abweichung sondern ein Gedankenfehler.



Die Gleichung ist schon richtig. Nur leider vergisst Du, dass in der Flasche bereits Luft enthalten war (mit dem Druck p_U), bevor die Verdichtung begann.

Ziehst Du diese Masse von Deinem Wert ab, hast Du die tatsächlich verdichtete Masse.

Also das Ergebnis stimmt jetzt (mit der Lösung überein ), Danke
Allerdings kann ich das nicht ganz nachvollziehen. Zu Beginn war der Drucklufttank mit der normalen Umgebungsluft (und somit deren Werten) gefüllt. Dann wird durch den Luftverdichter weitere Luft zugeführt bis am Ende [latex]$p_2$[/latex] und [latex]$t_2$[/latex] erreicht sind.

Und der Lösung zu folge is neben der verdichteten Luft immernoch in irgendeiner Ecke des Tanks die vorherige "Umgebungsluft" in der Ecke zusammengekauert ? Meiner Vorstellung nach wird die bereits vorhandene Luft doch einfach mit verdichtet und beide sind dann einfach die verdichtete Luft ... :blink: oder nich :pinch:

[Kiki07]

h.w = 4,19KJ/(kg*K) * t/°C
 

Ähm, warum rechnet man mit t/°C und nicht mit T/K ? ich meine °C/K geht doch gar nicht auf.

[btbancz]

Naja das geht schon wenn es sich um Differenzen handelt denn 293.15K-273.15K ist das gleiche wie 20°C-0°C. Weiß jetzt nich aus welchem Beitrag du das zitiert hast.

Ich bräuchte mal ganz dringend einen heißen Tip für die 3.96. Kann ich den Massestrom tatsächlich aus einer Massestrombilanz ausrechnen? Woher bekomm ich die Enthalpien des Wassers wenn ich den ersten Hauptsatz machen will?

[Kiki07]

in Tread #78 findest du vllt deine antwort, das ist auch der den ich zitiert habe, (nebensächlich betrachtet konnte ich danach a immer noch nicht lösen)

[btbancz]

Ah ja wunderbar, an der Aufgabe sitzt ich ja auch grade und zwar schon seit einer Stunde:w00t:
Kannst du mir mal sagen wo der die Formel für die Enthalpie des Wassers her hat? Vielleicht bin ich ja ein ganz kleines bischen zu dumm aber ich kann das nicht nachvollziehen.

[Kiki07]

auch das is irgendwo hier schon mal erklärt wurden,
h.w=c.pw*t.w
und i.Allg lernt man hier das c.pw = 4,19 KJ/kg sind

[mArKuZZZ]

hallo, hat jmd nen tipp wie man auf den ansatz für oben genannte aufgabe kommt? ich mein die sache mit dem 1.HS is klar, wir haben auch schon ein h2 berechnet, aber wies dann weitergeht hab ich keinen plan

[btbancz]

auch das is irgendwo hier schon mal erklärt wurden,
h.w=c.pw*t.w
und i.Allg lernt man hier das c.pw = 4,19 KJ/kg sind

Naja damit komm ich zwar nicht ganz aber so fast auf das Ergebnis:blink:
Hatte bis dahin mit der Enthalpie aus der kubischen Formel da auf Seite 21 gerechent

[Brandius]

@Markuzzz:

Wenn du das h2 bestimmt hast, dann weißt du wie groß die spezifische Enthalpie des Feuchtlufstromes an der Stelle 2 ist. Man hat dann mit der Gleichung 42 eine vorgeschneiderte Gleichung, in der die Größen h, x.s und x bekannt sind. Fehlt nur noch nach t umzustellen und die Werte einzusetzen.

So jedenfalls mein Ansatz. Ich komme nur leider partout auf -2,0001 Grad Celsius. Das ist laut Aufgabenstellung zwar der angezeigte Wert des Thermometers, aber nicht der theoretisch berechnete.

Als Zwischenergebnisse habe ich folgende:
h.1= 14,001 kJ/(kg*K)
h.2=6,3151 kJ/(kg*K) <--- wird in Gleichung 42 eingesetzt
p.s=517,7 Pa
x.s=0,0034081
bei x habe ich angenommen, dass es an der Stelle 2 genauso groß ist wie an der Stelle 1 und damit:
x=x.1=x.2=0,0039868

Ist irgendjemand auf t=-1,55 Grad Celsius gekommen?

[Zathrass]

Und der Lösung zu folge is neben der verdichteten Luft immernoch in irgendeiner Ecke des Tanks die vorherige "Umgebungsluft" in der Ecke zusammengekauert ? Meiner Vorstellung nach wird die bereits vorhandene Luft doch einfach mit verdichtet und beide sind dann einfach die verdichtete Luft ... :blink: oder nich :pinch:

Naja, nicht ganz. In der Flasche ist vor dem Verdichten bereits die Masse Luft, die durch p1, t1 definiert ist. Nun wird so viel Luft durch den Verdichter in die Flasche gefüllt bis der Zustand p2,t2 erreicht ist. Gefragt ist nun wieviel Luftmasse verdichtet werden muss, also wieviel der Verdichter arbeiten muss. Da die Masse des Zustands 1 ja nicht durch den Verdichter verdichtet wird, sondern durch das einströmende Gas, muss es also von der im Zustand 2 vorhandenen Masse abgezogen werden.

[Zathrass]

Naja das geht schon wenn es sich um Differenzen handelt denn 293.15K-273.15K ist das gleiche wie 20°C-0°C. Weiß jetzt nich aus welchem Beitrag du das zitiert hast.

Ich bräuchte mal ganz dringend einen heißen Tip für die 3.96. Kann ich den Massestrom tatsächlich aus einer Massestrombilanz ausrechnen? Woher bekomm ich die Enthalpien des Wassers wenn ich den ersten Hauptsatz machen will?

Die Luftmasse kommt tatsächlich aus dem 1. HS!
[latex]\begin{eqnarray*}
0 &=& m_L * h_U + m_{W,E} h_{W,E}- m_L * h_A -(m_{W,E} - \Delta m_W) h_{W,A} \\
0 &=& m_L * (h_U - h_A) + m_{W,E} (h_{W,E} - h_{W,A})+ \Delta m_W * h_{W,A} \\
0 &=& m_L * (h_U - h_A) + m_{W,E} (h_{W,E} - h_{W,A})+ m_L*(x_A+x_U)*h_{W,A} \\
0 &=& m_L * (h_U - h_A+(x_A+x_U)*h_{W,A}) + m_{W,E} (h_{W,E} - h_{W,A}) \\
0 &=& m_L * (h_U - h_A+(x_A+x_U)*h_{W,A}) + m_{W,E} * c_{p,W}* (t_{W,E} - t_{W,A}) \\
m_L &=& \frac{m_{W,E} * c_{p,W}* (t_{W,A} - t_{W,E})}{h_U - h_A+(x_A+x_U)*h_{W,A}}
\end{eqnarray*}[/latex]

Wegen der Inkompressiblität von Flüssigkeiten kann man den Zusammenhang [latex]$dh = c_p dT$[/latex] annehmen und die Wärmekapazität von Wasser sind diese besagten 4,19 kJ/kg. Man kann aber auch in der Formelsammlung die Enthalpie der siedenden Flüssigkeit bei der jeweiligen Temperatur ablesen, da die Änderung der Enthalpie durch den geringeren Druck vernachlässigbar ist. Verwendet man diese abgelesenen Enthalpien lautet die Gleichung für den Luftmassestrom:
[latex]$\displaystyle m_L = \frac{m_{W,E} *(h'(t_{W,A}) - h'(t_{W,E}))}{h_U - h_A+(x_A+x_U)*h_{W,A}}$[/latex]

Für die Enthalpie [latex]$h_{W,A}$[/latex] ist dieses Vorgehen sogar zwingend. Die Gleichung [latex]$\displaystyle h_{W,A}=c_{p,W}*t_{W,A}$[/latex] funktioniert nur, wenn der Bezugszustand bei t=0°C bzw T= 273,15K liegt, da sich dann [latex]$\displaystyle h_{W,A}=c_{p,W}*(t_{W,A}-t_0)$[/latex] entsprechend vereinfacht.

Dieses Vorgehen ist immer dann problematisch, wenn man Stoffwerte aus verschiedenen Quellen verwendet, bei denen sich die Bezugszustände unterscheiden können.

In diesem Fall berechnet man die Enthalpien [latex]$h_U$[/latex] und [latex]$h_A$[/latex] nach der Gleichung für feuchte Luft und [latex]$h_{W,A}$[/latex] wird aus der Tabelle interpoliert

[Zathrass]

Ist irgendjemand auf t=-1,55 Grad Celsius gekommen?

Falls das bei Dir als Lösung unter der Aufgabe steht, besorge Dir bitte noch einmal die Prüfung aus dem Internet (http://www.tu-dresden.de/mw/iet/tt). Diese Lösung ist nämlich falsch.

Die richtige Lösung für Aufgabe 4.04c muss lauten: t2 = -2°C, Messung ist korrekt