1 Hauptsatz - thermodynamik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:29 Fr 14.11.2014 | | Autor: | needmath |
| Aufgabe | In einem Behälter mit einer viskosen Flüssigkeit ragt ein Rührer hinein. Er wird mit der zeitlich konstanten Drehzahl [mm] n_d [/mm] = 100 [mm] min^{-1} [/mm] und
dem ebenfalls konstanten Drehmoment [mm] M_d [/mm] = 15 kpm während einer Zeit [mm] \Delta{\tau} [/mm] = 30 min betrieben. Dabei nimmt das anfänglich
von der Flüssigkeit eingenommene Volumen [mm] V_1 [/mm] = 3,5 m3 um 3 % zu.
Der Behälter ist oben offen und steht mit der Atmosphäre in Verbindung, deren Druck [mm] p_u [/mm] = 1,04 bar ist.
Bestimmen Sie die, bei diesem Prozess als Arbeit über die Systemgrenze gehende, Energie. |
ich brauch ein Tipp für die Aufgabe. wie fange ich an? ich weiß z.b. nicht was ich mit dem dremmoment und der drehzahl anfangen soll
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> In einem Behälter mit einer viskosen Flüssigkeit ragt ein
> Rührer hinein. Er wird mit der zeitlich konstanten
> Drehzahl [mm]n_d[/mm] = 100 [mm]min^{-1}[/mm] und
> dem ebenfalls konstanten Drehmoment [mm]M_d[/mm] = 15 kpm während
> einer Zeit [mm]\Delta{\tau}[/mm] = 30 min betrieben. Dabei nimmt das
> anfänglich
> von der Flüssigkeit eingenommene Volumen [mm]V_1[/mm] = 3,5 m3 um
> 3 % zu.
> Der Behälter ist oben offen und steht mit der Atmosphäre
> in Verbindung, deren Druck [mm]p_u[/mm] = 1,04 bar ist.
>
> Bestimmen Sie die, bei diesem Prozess als Arbeit über die
> Systemgrenze gehende, Energie.
> ich brauch ein Tipp für die Aufgabe. wie fange ich an?
> ich weiß z.b. nicht was ich mit dem dremmoment und der
> drehzahl anfangen soll
Damit kannst du die in das System gesteckte Arbeit berechnen. Ich nehme mal an, dass es sich bei kpm um die veraltete Maßeinheit Kilopond-Meter handelt, wobei 1 kp = 9,81 N (Newton) ist.
Jetzt stellst du dir eine Kurbel vor, die eine Armlänge von 1 m hat und an der du mit 15 kp schiebst. Über die Umdrehungszahl und die Gesamtzeit kannst du die gesamte von deiner Hand zurückgelegte Strecke berechnen (Kreisbewegung!). Und Arbeit ist doch Kraft mal Strecke...
Damit du siehst, dass die gewählte Kurbellänge keine Rolle spielt, kannst du z.B. eine Kurbellänge von 0,5 m nehmen. Dann legst du nur den halben Weg zurück. Aber damit du auf 15 kpm kommst, musst du nun mit 30 kp drücken, also der doppelten Kraft, und die Arbeit ist wieder die selbe...
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:10 Sa 15.11.2014 | | Autor: | needmath |
Hallo,
ich habe nicht genau verstanden was ich jetzt berechnen soll
> Damit kannst du die in das System gesteckte Arbeit berechnen. Ich nehme mal an, dass es sich bei kpm um die
> veraltete Maßeinheit Kilopond-Meter handelt, wobei 1 kp = 9,81 N (Newton) ist.
Das Dremmoment ist Kraft mal Länge. also die Arbeit
[mm] M_d=15kpm=147Nm
[/mm]
> Jetzt stellst du dir eine Kurbel vor, die eine Armlänge
> von 1 m hat und an der du mit 15 kp schiebst. Über die
> Umdrehungszahl und die Gesamtzeit kannst du die gesamte von
> deiner Hand zurückgelegte Strecke berechnen
> (Kreisbewegung!). Und Arbeit ist doch Kraft mal Strecke...
soll ich die zurückgelegte Strecke berechnen?
[mm] \phi=\omega*t=2\pi*f*t=2\pi*\bruch{100}{min}*30min=6000\pi
[/mm]
[mm] s=r*\phi=1m*6000\pi=6000\pi [/mm] m
s ist die zurückgelegte strecke. ich verstehe jetzt nicht ganz wie mir das weiter hilft
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 01:04 Mo 17.11.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
Drehmoment und Arbeit haben zwar dieselbe Einheit Nm aber sind keineswegs dasselbe. Wenn du auf einen Hebel drückst, der sich nicht bewegt, übst du ein Drehmoment aus, verrichtest aber keine Arbeit.
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:38 Mo 17.11.2014 | | Autor: | needmath |
Hallo,
ich habe leider noch nicht verstanden wie man die Aufgabe löst.
ich würde mich über eine "schritt für schritt" Anleitung freuen
also berechne zuerst dies, dann dies und dies.... usw.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:33 Mo 17.11.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
das stand doch schon im ersten post Arbeit=Kraft*Weg. Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:43 Mi 19.11.2014 | | Autor: | needmath |
hallo
bei der aufgabe stehe ich immer noch auf dem Schlauch...
> das stand doch schon im ersten post Arbeit=Kraft*Weg.
ich Strecke habe ich berechnet mit:
[mm] \phi=\omega*t=2\pi*f*t=2\pi*\bruch{100}{min}*30min=6000\pi
[/mm]
[mm] s=r*\phi=1m*6000\pi=6000\pi [/mm] m
wie bestimme ich die Kraft? in der Aufgabe sind noch die Größen Volumen und Druck gegeben. ich weiß nicht wofür ich diese Größen brauche
ich brauche eine ausführliche Erklärung
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:31 Mi 19.11.2014 | | Autor: | Infinit |
Hallo needmath,
was Dir augenscheinlich nicht klar ist, dass die Arbeit, die bei einer geradlinigen Bewegung durch das Produkt aus Kraft und zurückgelegter Strecke berechnet wird, sich bei einer Drehbewegung als Produkt aus Drehmoment und überstrichenem Winkel (im Bogenmaß) ergibt.
Viele Grüße,
Infinit
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:32 Mi 19.11.2014 | | Autor: | chrisno |
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> .... in der Aufgabe sind noch die
> Größen Volumen und Druck gegeben. ich weiß nicht wofür
> ich diese Größen brauche
>
Das ist ein Teil der Aufgabe, dass Du die nötigen von den unnötigen Angaben unterscheidest.
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