Energieerhaltungssatz

[Jondalar]

Jetzt habe ich mir mal den Wiki-Link angesehen und verstehe Dein Problem.

Ich würde mich fast wetten trauen, dass Yukterez oder einer seiner Freunde dieses Bild - respektive den Artikel - erstellt hat.

Das ist natürlich völliger Bullshit! Die Messung am linken Behälter und die Aussage dazu, dass T gleich bleibt stimmt so nicht. Man muss ein Thermometer an BEIDEN Hälften anbringen, dann zeigt natürlich die linke Kugel nur noch die Hälfte, aber die rechte Kugel anstatt NULL, nun die andere Hälfte von T an. INSGESAMT bleibt T erhalten, aber an EINER Hälfte zeigt nach öffnen des Ventils das Thermometer nur noch T/2 an.

Ich hoffe, das hilft Dir jetzt weiter.

Herzliche Grüße

[Trigemina]

Jetzt redest du von Aggregatszustandsänderungen von gasförmig nach flüssig, wo die Kondensationswärme an die Umgebung abgegeben wird...

Rede ich nicht! Ich wundere mich sowieso schon wieso du mir Aussagen unterstellst die ich überhaupt nicht mache.

http://www.mahag.com/neufor/viewtopic.php?f=15&t=670&start=30#p77607

Was passiert wohl mit Dampf, der aus einem Kessel/einer Dampfleitung entweicht? Er kondensiert augenblicklich unter Abgabe von Kondensationswärme. Aber darum geht es ja wirklich nicht...

Es ist ähnlich wie mit potentieller und kinetischer Energie. Zwei Energieformen! Die Gesamtenergie des Systems E=E(h)+E(v). Im Gas E=E(p,V)+E(n,R,T).

Ich weiss, dass du das so siehst, ist aber falsch. Kinetische und potentielle Energie sind in ihrer Summe nutzbar, getreu der ureigentlichen Definition der Energie.

Auch Tria's Argument ich würde Energie mit Enthalpie verwechseln sticht nicht, da die Enthalpie ebenfalls die Einheit einer Energie hat und eigentlich die Gesamtenergie das Systems bezeichnet! Anderer Name für ein und dasselbe!

http://www.mahag.com/neufor/viewtopic.php?f=15&t=670&p=77642#p77624

Nein, das ist ein gewaltiger Unterschied hinsichtlich der Definition von Energie als potentielles Arbeitsvermögen. In der Enthalpie sind nicht beide Terme (innere thermische Energie und Hubarbeit) nutzbar. Ergo können nicht beide Terme zugleich (als deren Summe) als potentielles Arbeitsvermögen angesehen (und genutzt) werden. Deshalb hat man ja diesen Begriff überhaupt erst eingeführt.

EDIT:

Wenn p*V konstant bleibt, wieso sollte sich dann die Temperatur ändern? Es wurde ja keine Arbeit verrichtet, jedenfalls so die Argumentation, und die erscheint mir richtig. Zudem scheint es experimentell bestätigt.

Das ist richtig! p1*V1/T1=p2*V2/T2

[Jondalar]

Verstehe ich nicht.

Wenn p*V konstant bleibt, wieso sollte sich dann die Temperatur ändern? Es wurde ja keine Arbeit verrichtet, jedenfalls so die Argumentation, und die erscheint mir richtig. Zudem scheint es experimentell bestätigt.

Überströmversuch von Gay-Lussac. Der Versuch mit einem idealen Gas in einem abgeschlossenen System zeigt, dass sich nach dem Druck- und Temperaturausgleich die Anfangstemperatur einstellt (t_2 = t_1). Da sich die innere Energie nicht ändern konnte, kann im Umkehrschluss gefolgert werden, dass die innere Energie einer bestimmten Menge des idealen Gases nur temperaturabhängig, nicht aber druck- oder volumenabhängig ist.

Das ist aber in dem Versuch nicht gegeben. p halbiert sich und V verdoppelt sich. Der zuvor evakuierte Teil nimmt die Hälfte des Gases auf. Wenn Du den linken Behälter nach dem Druckausgleich wieder schliesst und abmontierst, hat er nur noch p/2 bei gleichem V wie zuvor. INSGESAMT hat das System linker und rechter Behälter keine Änderung erfahren, aber ein Thermometer NUR am linken Behälter misst nicht die gleiche T.

Herzliche Grüße

Nachtrag:

EDIT:

Wenn p*V konstant bleibt, wieso sollte sich dann die Temperatur ändern? Es wurde ja keine Arbeit verrichtet, jedenfalls so die Argumentation, und die erscheint mir richtig. Zudem scheint es experimentell bestätigt.

Das ist richtig! p1*V1/T1=p2*V2/T2

Ist natürlich auch richtig. Sieh es mal so (p1[links]*V1[links]/T1[links])+(p1[rechts]*V1[rechts]/T1[rechts])=(p2[links]*V2[links]/T2[links])+(p2[rechts]*V2[rechts]/T2[rechts]). Ist blöd ausformuliert, aber vielleicht kommt jetzt Licht ins Dunkel?

[Jondalar]

....
Das ist aber in dem Versuch nicht gegeben. p halbiert sich und V verdoppelt sich. Der zuvor evakuierte Teil nimmt die Hälfte des Gases auf. Wenn Du den linken Behälter nach dem Druckausgleich wieder schliesst und abmontierst, hat er nur noch p/2 bei gleichem V wie zuvor. INSGESAMT hat das System linker und rechter Behälter keine Änderung erfahren, aber ein Thermometer NUR am linken Behälter misst nicht die gleiche T....

1.) 0.5p*2V=p*V=konstant=n*R*T
2.) Ist T=konstant experimentell bestätigt.

Grüße

Nein, Du hast dann 0.5p*V+(PLUS)0.5p*V linker und rechter Behälter.

Du hast von vorne herein p1*V1 + p2*V2 das bleibt genau gleich, weil es ein abgeschlossenes System ist. im linken Behalter sinkt p von 1.0 auf 0.5, im rechten steigt p von 0.0 auf 0.5

Willst Du das nicht verstehen?

GESAMTSYSTEM bleibt gleich, nicht jedes TEILSYSTEM

Herzliche Grüße

[Jondalar]

...Nein, Du hast dann 0.5p*V+(PLUS)0.5p*V linker und rechter Behälter....

Das ist doch formal das gleiche wie 0.5p*2V=p*V=konstant=n*R*T.

Nein, das ist eben NICHT das Gleiche.

2*0,5p*2V wäre richtig. Dann hast Du 1p verteilt auf 2V also in einem V nur 0.5p.

Herzliche Grüße

[Trigemina]

Ist die Gesamtenergie des Systems, ungeachtet ob nutzbar oder nicht, E=n*R*T+p*V? Oder nicht?

Nein. Es gilt unabhängig der Nutzung E=n*R*T=p*V. Beide Ausdrücke sind einander äquivalent; ihre Werte identisch. Das ist ein weiterer Unterschied zu E(h) und E(v), die zwar ineinander überführbar (umwandelbar), jedoch nicht identisch sind.

Dieses Argument plus die Definition der Energie als potentielles (nutzbares) Arbeitsvermögen sollten dich so langsam überzeugen.

[Jondalar]

Also kommt dann, deiner Meinung nach, p*2V heraus? Du willst mich wohl auf den Arm nehmen?

Mich interessiert das aber sowieso nicht. Mich interessiert dass Verhalten der Gesamtenergie des Systems.

Ja selbstverständlich. Du hast bei gleichem Druck doppeltes Volumen. Vorher p*V, nachher p*2V.

Aber wenns Dich eh nicht interessiert .....

Herzliche Grüße

[Jondalar]

Ich denke da liegst du falsch! Dazu nochmal das Zitat aus Wikipedia:

Überströmversuch von Gay-Lussac. Der Versuch mit einem idealen Gas in einem abgeschlossenen System zeigt, dass sich nach dem Druck- und Temperaturausgleich die Anfangstemperatur einstellt (t_2 = t_1). Da sich die innere Energie nicht ändern konnte, kann im Umkehrschluss gefolgert werden, dass die innere Energie einer bestimmten Menge des idealen Gases nur temperaturabhängig, nicht aber druck- oder volumenabhängig ist.

Aber ich will mich nicht streiten. Mich interessiert die Gesamtenergie und möchte mich nicht in einer Diskussion zum Überströmversuch verlieren. Nichts für ungut!

Ich sehe das nicht als streiten - keine Sorge.

Du musst nur einmal erkennen, was da geschrieben wird. Im GESAMTSYSTEM stellt sich die Anfangstemperatur ein. Das ist völlig richtig. Im GESAMTSYSTEM sind, wie ich Dir schon geschrieben habe von vorne herein p, T, und 2V vorhanden. V2 ist evakuiert und wird danach mit p und T von V1 halb gefüllt. In EINEM der Teilsysteme ändern sich die Werte, im GESAMTSYSTEM ändert sich gar nichts.

Das ist der Knackpunkt dabei, das abgeschlossene GESAMTSYSTEM. Wenn Du vorher 30°C hattest, hast Du nachher 2*15°C. Von aussen gemessen sind das immer noch 30, aber wenn Du eine der Hälften herausnimmst und misst, wird sie 15 haben. Du hast vorher bei T1-links 30° und bei T1-rechts 0° - macht insgesamt 30. Nachher hast Du T2-links 15 und T2-rechts 15.

Herzliche Grüße

[Trigemina]

Nun zu behaupten die Energien seien lediglich einander äquivalent ist logisch nicht konsistent und auch, aufgrund der Verschiedenheit der Eigenschaften, nicht nachvollziehbar. Das ist eher willkürlich.

Wenn n*R*T=p*V dieselben Werte erzeugen, ungeachtet ob dies als willkürlich oder inkonsistent empfunden wird, bleiben sie dennoch äquivalent, also gleichwertig im wahrsten Sinne des Wortes.

Die Energie ist als Erhaltungsgrösse definiert und bleibt in einem abgeschlossenen System erhalten. Auf dein isochores Beispiel bezogen steckts du Energie rein und hast dann die doppelte, was im klaren Widerspruch zur Definition der Energie steht - auch in ihrer populären Form der potentiellen Arbeitsverrichtung.

[Jondalar]

Das klingt für so ähnlich wie: Heute wird es 30° warm. Am Morgen 15° und am Nachmittag 15°. Tut mir leid, da kann ich dir nicht folgen.

Du hast im Grunde vier Messungen.
Einmal Messung T1_links, einmal T1_rechts. Das macht 30 + 0 = 30
Einmal Messung T2_links, einmal T2_rechts. Das macht 15 + 15 = 30

Wenn es in Deinem Zimmer an der einen Seite 30 und an der anderen Seite 0 hat, ist die Durchschnittstemperatur Deines Zimmers 15. Da kannst Du bei 30 schwitzen oder bei 0 frieren, das Zimmer wird mit 15 angegeben.

Herzliche Grüße