1. Ein einfaches Pendel besteht aus einem 40 cm langen Faden, an dessen unterem Ende ein Gewicht von 100 Gramm hängt. Die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/s².2 Die Periodendauer und die Frequenz des einfachen Pendels sind also...
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Ist bekannt :
Seillänge (l) = 40 cm = 0,4 Meter
Erdbeschleunigung (g) = 10 m/s2
Gefragt Periode (T) und Frequenz (f)
5 Beispiele für Spannungs-Dehnungs-Probleme mit dem Elastizitätsmodul (Young-Modul).
1. Ein Nylonseil mit 2 mm Durchmesser wird mit einer Kraft von 100 Newton gezogen. Bestimmen Sie die Seilspannung!
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Ist bekannt :
Zugkraft (F) = 100 Newton
Seildurchmesser (d) = 2 mm = 0,002 Meter
Radius des Seils (r) = 1 mm = 0,001 Meter
Gefragt Seilspannung
7 Beispiele für Aufgaben zur Kapazität von Plattenkondensatoren
1. Ein Plattenkondensator mit der Kapazität C hat die Vakuumpermittivität ε.oDie Querschnittsfläche beträgt A und der Plattenabstand d. Wird die Querschnittsfläche des Kondensators vervierfacht, beträgt der Plattenabstand 2d und die Vakuumpermittivität 5ε.o, mach Kapazität eines Plattenkondensators Es verwandelt sich in…
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9 Beispiele für Probleme der Wärmekraftmaschine (Anwendung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik)
1. In einem Zyklus nimmt eine Wärmekraftmaschine 3000 Joule Wärme aus einem Hochtemperaturreservoir auf und gibt 1000 Joule Wärme an ein Niedertemperaturreservoir ab. Bestimmen Sie den Wirkungsgrad der Wärmekraftmaschine!
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Wärmekraftmaschine Der Begriff „Carnot“ in den Fragen auf dieser Seite ist nicht dasselbe wie die Carnot-Maschine. Eine Carnot-Maschine ist eine ideale Wärmekraftmaschine und existiert nur theoretisch. Im Gegensatz dazu ist die in dieser Frage erwähnte Wärmekraftmaschine eine reale Wärmekraftmaschine, keine theoretische (wie die Carnot-Maschine).
11 Beispiele für Aufgaben zur Anwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik auf verschiedene thermodynamische Prozesse (isobar, isotherm, isochor)
1. Die untenstehende Grafik zeigt den thermodynamischen Kreisprozess eines Gases. Die vom Gas im Prozess ABCD verrichtete Arbeit beträgt…
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Ist bekannt :
Druck 1 (P1) = 2 x 105 Pa
Druck 2 (P2) = 4 x 105 Pa
Band 1 (V1) = 1 m3
Band 2 (V2) = 3 m3
Gefragt Die vom Gas im ABCD-Zyklusprozess verrichtete Arbeit
Jawab :
Die vom Gas verrichtete Arbeit entspricht der Fläche des Rechtecks ABCD.
W = (P2 - P1)(V2 - V1)
W = (4 x 105 - 2 x 105)(3 – 1)
W = (2 x 105) (2)
W = 4 x 105 joule
Die vom Gas im ABCD-Zyklusprozess verrichtete Arbeit beträgt 4 x 105 Joule.
3 Beispiele für Aufgaben zur Anwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik in isochoren Prozessen (konstantes Volumen)
1. Diagramm des Drucks (P) in Abhängigkeit vom Volumen (V) eines Gases, das einen isochoren Prozess durchläuft. Die vom Gas im Prozess AB verrichtete Arbeit beträgt…
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Prozess AB = isochorer Prozess (Konstantes Volumen). Bei isochorem Volumen ändert sich das Volumen des Gases (und das Volumen des Raumes) nicht, sodass vom Gas keine Arbeit verrichtet wird.
2. Drei Mol eines einatomigen Gases durchlaufen bei einer Temperatur von 47 ° C und einem Druck von 2 × 10⁵ Pascal einen isochoren Prozess, bis der Druck auf 3 × 10⁵ Pascal ansteigt. Die Änderung der inneren Energie des Gases beträgt… Universelle Gaskonstante (R) = 8,315 J/(mol·K).
5 Beispiele für die Anwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik auf isotherme Prozesse (konstante Temperatur)
1. Die untenstehende Grafik zeigt ein ideales Gas, das folgende Bedingungen erfüllt: isothermer Prozess (Ansatz). Die vom Gas im Prozess AB verrichtete Arbeit beträgt…
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Verrichtete Arbeit = Fläche unter der Kurve AB = Fläche des Dreiecks + Fläche des Rechtecks
W = [½ (8 x 105–4 x 105)(3-1)] + [4 x 105 (3-1)]
W = [½ (4 x 105)(2)] + [4 x 105 (2)]
W = [4 x 105] + [8 x 105]
W = 12 x 105 joule
6 Beispiele für Aufgaben zur Anwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik in isobaren Prozessen (konstanter Druck)
1. Druck-Volumen-Diagramm (P-V-Diagramm) eines Gases, das einen isobaren Prozess durchläuft. Die vom Gas im Prozess AB verrichtete Arbeit beträgt…
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Ist bekannt :
Druck (P) = 5 x 105 N / m2
Anfangsvolumen (V1) = 2 m3
Endband (V2) = 6 m3
Gefragt : Im Prozess AB erledigte Arbeit
3 Beispiele für Fragen zum ersten Hauptsatz der Thermodynamik
1. Einem System werden 3000 Joule Wärme zugeführt, und das System verrichtet 2500 Joule Arbeit an der Umgebung. Die Änderung der inneren Energie des Systems beträgt…
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Ist bekannt :
Wärme (Q) = +3000 Joule
Arbeit (W) = +2500 Joule
Gefragt : Veränderungen der inneren Energie
Jawab :
19 Beispiele für die kinetische Gastheorie
1. Ein ideales Gas in einem geschlossenen Behälter hat anfänglich den Druck P und das Volumen V. Wenn der Gasdruck auf das Vierfache des ursprünglichen Wertes erhöht wird und das Gasvolumen konstant bleibt, beträgt das Verhältnis der anfänglichen kinetischen Energie zur endgültigen kinetischen Energie des Gases...
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Ist bekannt :
Anfangsdruck (P1) = P
Enddruck (P2) = 4P
Anfangsvolumen (V1) = V
Endband (V2) = V