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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:48 Do 28.06.2007 | | Autor: | Sulaika |
| Aufgabe | | In einem absolut dicht schließenden Kühlschrank befindet sich Luft mit der Temperatur von 22°C und einem Druck von 1013mbar. Nach dem Einschalten des Kühlagregates sinkt die Temperatur im Inneren des Kühlschrankes auf 0,0°C. Welche Kraft ist jetzt zum öffnen der Kühlschranktür erforderlich, wenn der Luftdruck außerhalb des Schrankes auf 1013mbar geblieben ist und die Türfläche 0,75m² beträgt? |
geg: 22°C, V=0,27m², p=1013mbar=1,013*10^5Pa, T0=22°C=293K, T1=0,0°C=273K
ges:Fres
[mm] p=F/A\RightarrowF=p*A
[/mm]
Hey Leute!
Diese Formel ist ja nicht ganz vollständig, aber soweit richtig. Mein Problem ist nun: Wo bekomme ich die Temperatur noch unter?
Denn die Differenz zwischen 22°C und 0.0°C beträgt genau 20Kelwin, und dies muss ich doch noch irgendwo in diese oben angegebene Formel einbringen, oder liege ich da falsch? Bitte helft mir. Ich bin euch sehr Dankbar.
Herzlichsten Dank an euch
MfG Sulaika
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Die Temperatur kann Einfluss auf die Dichte und die wiederum auf die Masse haben.
Kennst du die Gesetze der temperaturabhängigen Verlängerungen?
[mm] l_{1} [/mm] = [mm] l_{0} [/mm] (1 + [mm] \alpha [/mm] * [mm] \Delta [/mm] T)
[mm] V_{1} [/mm] = [mm] V_{0} [/mm] (1 + [mm] \alpha [/mm] * 3 [mm] \Delta [/mm] T)
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:34 Do 28.06.2007 | | Autor: | Sulaika |
Hey,
ja diese Formeln kenne ich. Aber wie rechne ich es am besten? Denn ich will ja die Kraft, die außerhalb an der Kühlschranktür wirkend ist, herausfinden. Daran hängt es bei mir am meisten.
MfG Sulaika
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:46 Do 28.06.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi,
Mach dir doch zunächst einmal eine Matrix:
Gegeben für den Kühlschrank:
Es handelt sich aufgrund des verschlossenen Kühlschrankes um einen Isochoren Vorgang:
[mm] T_1=295.15K T_2=273.15K
[/mm]
[mm] V_1=? V_2=V_1=?
[/mm]
[mm] p_1=1013mbar p_2=?
[/mm]
Hier noch einmal Millibar in Pa umrechnen.
Hier gilt es zu wissen:
1Pa=100.000Pa
Okay, nun kannst du mit dem allgemeinen Gasgesetzt [mm] $\frac{pV}{T}=nR$ [/mm] , wobei nR konstant ist, [mm] p_2 [/mm] berechnen.
Jetzt solltest du dann die Druckdifferenz der beiden Drücke berechnen, und dann mal die Fläche des Kühlschrankes.
Oder aber erst die Kraft, die von innen auf die Tür wirkt, und dann die Kraft, die von außen wirkt, und dann die Kräftedifferenz, das kommt aufs selbe drauf hinaus.
LG
Kroni
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:17 Do 28.06.2007 | | Autor: | Sulaika |
Hey Kroni,
ja aber p2 habe ich doch schon. Dies ist bei mir p2=1,013*10^5Pa. Oder nicht?
MfG Sulaika
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Hallo Sulaika,
Wenn Du die allgemeine Gasgleichung verwendest
[mm]p_{1}*\bruch{V_{1}}{T_{1}}=p_{2}*\bruch{V_{2}}{T_{2}}[/mm]
solltest Du berücksichtigen, dass [mm] V_{1} [/mm] = [mm] V_{2}, [/mm] d. h. du kannst durch V dividieren und erhältst:
[mm]\bruch{p_{1}}{T_{1}}=\bruch{p_{2}}{T_{2}}[/mm]
[mm]p_{2}=T_{2}*\bruch{p_{1}}{T_{1}}[/mm]
Jetzt noch DEine Zahlen einsetzen:
[mm]p_{2}=273,15 K*\bruch{101300 Pa}{295,15K}[/mm]
[mm] p_{2} [/mm] = 93749 Pa
D. h., [mm] \Delta [/mm] p = 7551 Pa
Jetzt kannst Du deine Formel
[mm]F = \Delta p * A[/mm]
verwenden.
LG, Martinius
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:40 Do 28.06.2007 | | Autor: | Kroni |
> Hey Kroni,
> ja aber p2 habe ich doch schon. Dies ist bei mir
> p2=1,013*10^5Pa. Oder nicht?
Hi,
mit [mm] p_2 [/mm] meine ich den Druck, der INNERHALB des Kühlschranks ist, dieser wird doch kleiner.
Die [mm] 1.013*10^5 [/mm] Pa sind der konsanten Aussendruck!
Die restliche Rechnung s.h. Martinius.
> MfG Sulaika
LG
Kroni
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