Entropie

toby123 · Anmeldungsdatum: 19.08.2016 Beiträge: 2

Meine Frage:
Halllo zusammen,

habe folgendes Problem:

Innerhalb eines abgeschlossenen Systems gibt es zwei Teilsysteme (A, B), die untereinander durch eine feste, diatherme Wand voneinander getrennt sind und mit zwei unterschiedlichen Gasen gefüllt sind. In beiden Teilsystemen befindet sich die gleiche Masse. Nehmen Sie ideale Gase und konstante Wärmekapazitäten an.

A: Helium (He): t= 20°C , cp= 5193 J/kg*K , M= 4 kg/kmol
B: Sauerstoff (O2): t=100°C, cp= 915 J/kg*K, M = 32 kg/kmol

Berechnen Sie die Entropieänderung !

Lösung: s2-s1= 16,55 J/kg*K

Danke im Voraus !

Meine Ideen:
Bis Mischungstemperatur (ausgetauschte Wärme) ist alles klar. Danach weiß ich nicht mehr weiter...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Sind die Volumina konstant?
Ist etwas über die Stoffmengen oder Massen bekannt?

toby123 · Anmeldungsdatum: 19.08.2016 Beiträge: 2

Die Volumina sind konstant.

Mehr Informationen zu den Massen habe ich leider nicht...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

OK

- es geht um die spezifische Entropie s := S/m
- M(He) = 4 g/mol, M(O2)= 32 g/mol !
- bei konstantem Volumen: c_V = c_P - R/M
umrechnen oder Tabellenwerte nehmen
- Kelvintemperatur verwenden

Mischungstemperatur T dürfte klar sein (c_V!).
Für ideale Gase dS = dQ / T, wg V = const je Teilsystem

Yogi173 · Anmeldungsdatum: 23.09.2016 Beiträge: 3

Hallo zusammen!

Wie berechnet man denn bei dieser Aufgabe die Mischungstemperatur?

Danke schon mal im Voraus!!! (=

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die jeweiligen Volumina bleiben: also je eine isochore Zustandsänderung hin zur gemeinsamen Temperatur. Vorbereitend braucht man die spezifischen Wärmekapazitäten bei konstantem Volumen c_V(O2) und c_V(He). Die kann man über die Zahl der Freiheitsgrade der Teichen plus der molaren Masse ausrechnen, oder mittels der gegebenen c_p oder irgendwo nachlesen. Danach Energieatz (Wärmemengen vergleichen).
... und einen Monat warten bis zur Antwort. smile

Yogi173 · Anmeldungsdatum: 23.09.2016 Beiträge: 3

Franz ich danke dir recht herzlich ich versuche mal mit diesem Ansatz weiter zu kommen! Auf das mit dem Energiesatz bzw mit den Wärmemengen vergleichen wäre ich nicht drauf gekommen... Big Laugh

Grüßle

Yogi173 · Anmeldungsdatum: 23.09.2016 Beiträge: 3

Aber mein Problem ist ja aber jetzt das die Massen zwar gleich sind aber sie nicht gegeben sind... Ich komme da irgendwie trotzdem auf keinen grünen Zweig... Hammer

egal wie ich rum überlege Hammer

Sprich ich komme mit dieser Formel: Q=m*c*T nicht weiter.

oder verwechsle ich da etwas? Hammer

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Gesucht ist nicht die Entropie S, sondern die spezifische Entropie s:=S/m.
Das geht mangels Masseangabe nicht anders und steht auch in der Musterlösung.

A Helium, B Sauerstoff (O_2),

Es werden die Wärmekapazitäten für
konstante Volumen benötigt, jeweils

Durch Wärmeaustausch stellt sich die "Mischungs"- oder Endtemperatur

ein

Die Änderung der Entropie, z.B. für A:

und die gesuchte Änderung der spezifischen Entropie damit