Ich frag mich was Yukterez da macht.
Er berechnet eine Luftpumpe mit einer Stempelfläche von 5 cm^2, soviel ist aus dem angegebenen Link mal zu erkennen.
Dabei stimmt es mal, dass auf den Stempel nun nur die Kraft von 100 N wirkt, wenn der Außendruck 1 bar und der Innendruck 1,2 bar beträgt.
Zum Zeitpunkt wenn das Gas auf 1.2Bar komprimiert ist wirkt auf den Stempel von außen immer noch F[down]ex[/down] (10[up]5[/up]Pa·0.005m²=500N) unverändert, da die 1Bar Außendruck konstant sind. Von innen wirkt aber nun F[down]in[/down]=1.2Bar·A (1.2e5Pa·0.005m²=600N) auf den Stempel. Damit der Stempel also das Gas weiter komprimieren kann, muss er dann eine Kraft von (p[down]in[/down]-p[down]ex[/down])·A, also nur 0.2Bar·A (100N) aufwenden.
Dann gehts aber ziemlich unverständlich weiter:
Wenn ich die Kraft aus (p[down]in[/down]-p[down]ex[/down])·A auf die Stecke (1m) integriere erhalte ich nur ca. 50Nm (Plot 1, Funktion f).
Integriere ich die Kraft die sich nur aus p[down]in[/down]·A ergibt sind es 550Nm (Plot 2, Funktion F).
Wieso will er da auf eine Strecke von 1 m integrieren????
Wir wollen 25 l Luft / 1,2 bar in den Auftriebsbehälter bringen. Bei einer Fläche von 0,005 m^2 beträgt die zugehörige Weglänge 5 m, weil logischerweise:
0,005 m^2 mal 5 m = 0,025 m^3 = 25 Liter
Und der dafür notwendige Energieaufwand ist natürlich: 100 N (die Kraft die auf den Stempel wirkt) mal 5 m = 500 Nm Damit ist der Gesamtenergieaufwand völlig klar:
1) Zuerst müssen wir die 30 l / 1 bar Gas auf 25 l / 1,2 bar komprimieren - was Yukterez in dem oben angegebenen Link auch mit dem Energieaufwand von 47,066 Nm darstellt
2) dann muss der Stempel diese 5 m weitergeschoben werden was 500 Nm benötigt.
Der Gesamtenergieaufwand ist daher eindeutig 547,066 Nm.
Wieso Yukterez da dann unter 2) plötzlich eine Kraft von 50 N über 1 Meter intergrieren will ist mir völlig unklar, bei einer Stempelfläche von 0,005 m^2 würden da erstens nur 5 Liter Luft bewegt und wo plötzlich diese nur mehr 50 N Kraft herkommen frag ich mich sowieso?