7tilføjet af

Cykelpumpe, kompression og viskositet - hjælp

Hej kloge hoveder.
Har brug for lidt hjælp til min 3.opgave. Har fået stille til opgave at forklare hvorfor en cykelpumpe bliver varm ved pumpning. Ud over stemplets friktion med cylindervæggen, er jeg i tvivl om det kun er pga. viskositeten. Går det reversible volumenændringsarbejde kun til at øge trykket, og så er der yderligere et arbejde pga. viskositeten? Eller medfører det reversible volumenændringsarbejde også en temperaturstigning?
tilføjet af

et hint...

prøv at studere idealgasloven lidt... :-)
tilføjet af

Tja

Ja har jeg også gjort. Men p*V=nRT forbyder jo ikke at temperaturen er konstant, hvis trykket øges som følge en reducering af volumenet.
tilføjet af

Nej, prøv...

adiabatligningen: T*V^(γ-1)= konstant
tilføjet af

Tryk og termodynamikkens anden lov

Hej
Temperatur er lig med tryk
Halvere man rumfanget for en gas så fordobles temperaturen af gassen
fx.
1 m^3 luft med temperatur 20 grader som er det samme som 293kelvin
vil hvis man trykker det sammen til 1/2m^3 så vil det have en dobbelt så høj temperatur i kelvin
så 293k * 2 = 586k kelvin som er (586 - 273k = 313 grader celsius)
(273k = 0 grader celsius)
Så når man skaber et højere tryk i pumpen og dækket så skaber det simpelthen en højere temperatur i dækket og pumpen
men pga. termodynamikkens anden lov der siger at hvis der i et lukket system er 2 eller flere forskellige temperaturer så vil de automatisk over tid udligne sig så der kommer en ny fælles temperatur.
(Fx. har du en kop kaffe stående så vil den langsomt men sikkert blive kold fordi den afgiver sin varme til omgivelserne, det er bare det)
dvs. luften i dækket og luften i pumpen vil afgive deres ekstra varme til omgivelserne og for luften i dækket vil det være dækket og for luften i pumpen vil det være pumpen der bliver afgivet varme til, derfor bliver pumpen varm.
tilføjet af

Nej nej nej... (suk)

"Temperatur er lig med tryk". T = p? Nej, vel?
Hvis kompressionen foregår så hurtigt, at vi kan se bort fra varmetab til omgivelserne, kan vi bruge adiabatligningen:
T*V^(γ−1) = konstant
Kalder vi tilstanden før kompressionen for 1 og tilstanden efter for 2, har vi
T1*V1^(γ−1) = T2*V2^(γ−1)
Dette giver
T2/T1 = (V1/V2)^(γ−1)
For tør, atmosfærisk luft gælder γ = 1,40. Taler vi om en halvering af rumfanget, får vi:
T2/T1 = 2^0,40 = 1,32 og altså ikke en fordobling af temperaturen.
Termodynamikkens anden hovedsætning siger ikke noget om, at temperaturer udligner sig. Det, den siger, er, at varme ikke (af sigselv) kan strømme fra en lavere temperatur til en højere.
tilføjet af

Aha

Adiabatligningen har jeg aldrig hørt om før. Men det vil jeg lige stikke næsen i, lyder fornuftigt.
- Tak for hjælpen
tilføjet af

Adiabatisk proces

Adiabatisk proces = proces hvor der ikke udveksles varme mellem systemet og dets omgivelser
For en ideal gas bliver adiabatligningen:
p*V^γ = konstant
Ved at bruge idealgasligningen kan denne omformes til
p^(1-γ)*T^γ = anden konstant
eller
T*V^(γ-1) = tredje konstant
γ kaldes varmefyldeforholdet og er forholdet mellem den specifikke varmekapacitet ved konstant tryk og ved konstant volumen:
γ = cp/cv
For udledning af adiabatligningen:
http://www.ent.ohiou.edu/~et181/rocket/adiabatic.html
(her kalder de γ for k)
SuperDebat.dk er det tidligere debatforum på SOL.dk, som nu er skilt ud separat.