Auftriebskraftwerk zur autarken Stromversorgung

[Yukterez]

dW ist dann der gesamte "grünbraun" gefärbte Bereich im Bild.

Also in Highways Bild die blaue plus die rote Fläche. Wie ich es verstehe verwendet er aber nur den roten Teil. Ich bin ebenfalls der Meinung dass die gesamte Fläche verwendet werden muss, aber dann komme ich nicht auf die von dir und Highway geforderten ca. 50 J, sondern eben auf ca. 500 J.

Sowohl im Integral als auch im Log immer wieder das Gleiche rausbekommend,

[Yukterez]

Den Term -p1·V1 habe ich noch nirgendwo gesehen, und auf Wikipedia kommt er auch nicht vor!

Vergleichend,

[Yukterez]

Ich glaube nicht dass man den umliegenden Luftdruck einfach wegrechnen darf, immerhin wirkt der ja aus allen Richtungen gleich stark!

Wenn man, wie hier gefordert, den Auftrieb in der Luft vernachlässigt, ergibt sich durch das Vakuum kein abweichendes Messergebnis, sowohl bei der Balkenwaage (Massenvergleich) als auch bei der Federwaage (Kräftevergleich).

Nachforschend,

[fallili]

Müsste der abzuziehende Term nicht p1×(V2-V1) sein?
Muss ja das gesamte Rechteck darunter umfassen.
Nun geh ich schlafen, gute Nacht.

[Yukterez]

Wieviel Arbeit muss du denn aufbringen, um bei einem Umgebungsdruck von 100000 N/m² den Druck auf 100000 N/m² zu erhöhen? Null!!!

Natürlich Null, denn dann multipliziere ich ja mit Log[V2/V2] = Log[1] = 0. Da brauch ich kein p1×(V2-V1) = p1×(V2-V2) = 0 abzuziehen, ob n·R·T·0 oder n·R·T·0-0 macht da erstmal keinen Unterschied. Das Argument ist also gut, rennt in dem Fall aber offene Türen ein.

So oder anders 0 herausbekommend,



PS: ich habe mal einen Parallelthread dazu aufgemacht, falls sich dort herausstellt dass ich doch falsch lag werde ich zur Buße 1 Woche lang ganz kleine Brötchen backen (und wenn ich doch recht hatte werde ich 1 Jahr lang damit prahlen).

PPS: nach ein bisschen googeln fand ich diese Seite, wo explizit auf den Außendruck p_ex (bei uns etwas mehr als 1e5 Pa) eingegangen wird. Die Formel die dort vorgestellt wird lautet W=p_ex·ΔV, und da ΔV hier 5 Liter = 1/200 m³ ausmacht kommt da je nach Temperatur, Luftdruck und Meereshöhe ebenfalls irgendwas um die 500 plus ein paar Zerbröselte (die bei mir wegen einem geringfügig höherem Wert für die Luftdichte etwas mehr sind als bei Highway) heraus, aber auf keinen Fall 50 Nm...

[fallili]

@Highway
Sag ich doch schon seit Wochen
@Chief
Ich hätte gehofft. das Du anlässlich der friedlichen Weihnachtszeit, einen weniger pöbelhaften Ton anschlägst
@Yukterez
Ich bin sehr davon überzeugt, dass Du in dieser Sache doch bald einen reuemütigen Ton anschlagen wirst aber durchaus gespannt was in Deinem Parallelthread rauskommt.

@ Alle
Ich such im Netz weiter, ich find es wirklich interessant, dass zu diesem Problem eigentlich nirgends ein Beispiel existiert, bzw. immer wieder die Formel p1V1*lnV1/V2 auftaucht. Wie Chief ja auch aufzeigt - über Fds gerechnet kommt eben viel weniger raus.

[fallili]

Ich hab Yukterez Link mal angeschaut http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/1/pc/pc_02/pc_02_01/pc_02_01_01.vlu.html.

voumsarbeit2.jpg (22.79 KiB) 5584-mal betrachtet

Ich find keinen Fehler in der Argumentation aber mich stört dabei, dass hier die Volumsarbeit immer p(ex)*Delta v beträgt.
Also je nach Außendruck wird unterschiedlich Energie gebraucht, auch wenn das im Bild eingezeichnete Gewicht immer gleich hoch gehoben wird (die Änderung der potentiellen Energie des Gewichtes also immer gleich ist)

Und nun stell ich meine Fahrradpumpe auf die Personenwaage und halbier das Volumen. Mal schaun ob irgendwas aussagekräftiges dabei rauskommt.

[Kurt]

Und nun stell ich meine Fahrradpumpe auf die Personenwaage und halbier das Volumen. Mal schaun ob irgendwas aussagekräftiges dabei rauskommt.

dann wird sie schwerer.

Kurt

[fallili]

Also bei einer Fahrradpumpe - Stempeldurchmesser 35 mm (Fläche 9,6 cm2), Hubweg 40 cm wird auf einer Personenwaage der Stempel 20 cm reingepresst.
Nach den 20 cm zeigt die Personenwaage ein Gewicht von 11,7 kg (Mittelwert aus 4 Messungen die alle zwischen 10,5 und 11 kg lagen).
Temperaturerhöhung mit "Handauflegen" nicht feststellbar (heiß wirds also noch nicht)

1) Energieverbrauch laut Formel (p1 1bar - p2 2 bar - V1 0,368 l - V2 0,184 l)

W = p1 V1 * ln V1/V2 = 100 000*0,0004 * 0,693 = 27,7 Nm

2) Energieverbrauch laut eigener Vorstellung.
Wieder nicht integriert, sonder linear gerechnet mit benötigter Durchschnittkraft 117 / 2 = 58,5 N (ich kann ja den Kraftverlauf während des runterdrückens sowieso nicht wirklich verfolgen).

W = F ds = 58,5 N / 2 * 0,2m = 11,7 Nm

Nun weiß ich nicht wie perfekt dicht meine Pumpe ist, ob sich das Gas innen nicht doch ein paar Grad erwärmt hat, wie sauber und schnell die Personenwaage da wirklich anzeigt (digitales Teil) - kann daher für diese 11,7 Nm nicht angeben wie genau das Experimentalergebnis wirklich ist. Im Zweifel kann ich aber natürlich auch noch weiter experimentieren und versuchen Werte für 10, 20, 30 cm reindrücken auf der Waage zu ermitteln und dabei vielleicht Fehlergrenzen genauer erkennen.

Daher sollte nun bitte jemand ausrechnen, was theoretisch über das Integral Fds herauskommt wenn man ein Volumen von 0,368 Liter 1 bar isotherm auf 0,184 Liter 2 bar komprimiert!

[Kurt]

Und nun stell ich meine Fahrradpumpe auf die Personenwaage und halbier das Volumen. Mal schaun ob irgendwas aussagekräftiges dabei rauskommt.

dann wird sie schwerer.

Kurt

Und wenn du auf der Waage stehst?

Dann auch.

Kurt