【Jeden Tag eine Frage】Theoretische Grundlagen 13.05.2020
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Multiple-Choice-Frage: Eine bestimmte Menge an idealen Gasen gelangt durch einen Prozess vom Zustand a in den Zustand b. Dabei wird 335 J Wärme aufgenommen, und das System verrichtet 126 J Arbeit an die Umgebung； Wenn das System durch einen anderen Prozess vom Zustand a in den Zustand b gelangt und dabei 42 J an Arbeit leistet, dann beträgt die Menge an Wärme, die in das System eingebracht wird: ( ) A. 530 J B. 167 J C. 251 J D. 335 J Antwort: C Hinweis: Wer den Lösungsweg erklären kann, erhält eine zusätzliche Belohnung. Die Antwort finden Sie dort!
C. Der Inkrement ΔE hängt nur von den Anfangs- und Endzuständen des Systems ab, nicht von dem Prozess, den das System durchläuft. Qab = 335 = ΔEab + 126; ΔEab = 209 J. Q′ab = ΔEab + 42 = 251 J.
C. Ein ideales Gas gelangt vom Zustand a in den Zustand b – dabei bleibt die Zunahme der inneren Energie ΔE gleich. Aus dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik Q = (E2 – E1) + W = ΔE + W folgt: Q1 – W1 = Q2 – W2. Das bedeutet: 335 – 126 = Q2 – 42. Daraus ergibt sich Q2 = 251 J
Analyse: Von a nach b muss Wärme aufgenommen werden: 335 J – Die geleistete Arbeit beträgt 126 J, also insgesamt 209 J ； Wenn 42 J an äußere Arbeit geleistet werden, muss 209 J + 42 J = 251 J Wärme aufgenommen werden