Blatt 5 - Uni Ulm

Seminar Physikalische Chemie I
für Biochemie, Chemie, Wirtschaftschemie und Lehramt
SoS 2008
5. Übungsblatt
Besprechungstermine: 02.06.2008, 04.06.2008
27. Mai 2008
Die Übungsblätter gibt es auch online unter: www.pctheory.uni-ulm.de
Aufgabe 1: Dieselmotor
Die in einem Dieselmotor ablaufenden Prozesse können mit folgendem Kreisprozeß (DieselProzeß) näherungsweise beschrieben werden:
1→2: Adiabatische Kompression
2→3: Isobare Expansion
3→4: Adiabatische Expansion
4→1: Isochore Abkühlung
a) Skizzieren Sie aufgrund dieser Angaben das p-V-Diagramm des idealen Dieselprozesses.
b) In einem Dieselmotor tritt Luft bei einer Temperatur von 70◦ C und einem Druck von
1 bar ein. Der maximale Druck im Motor beträgt 36 bar und das Anfangsvolumen V1
ist 2 Liter. Berechnen Sie
1) das Verdichtungsverhältnis 1 =
V2
.
V1
2) den Druck im Arbeitspunkt 4 ( VV23 = 2).
3) die bei jedem der vier Schritte eines Arbeitszyklus auftretenden Arbeit W , Wärme
Q, sowie die Änderungen der inneren Energie U und Enthalpie H.
4) die je Arbeitszyklus einzuspritzende Masse an Dieselkraftstoff, wenn der Heizwert
HU = 41 MJ/kg beträgt.
Nehmen Sie dazu an, daß sich Luft als ideales Gas verhält und eine molare Wärmekapazität von cv = 52 · R besitzt.
Aufgabe 2: Seiliger-Prozeß
Zur realistischeren Beschreibung eines Dieselmotors verwendet man den sogenannten SeiligerProzeß . Dieser besteht aus folgenden Prozeßschritten:
1→2: Adiabatische Expansion
2→3: Isochore Abkühlung
3→4: Adiabatische Kompression
4→5: Isochore Kompression
5→1: Isobare Expansion
a) Skizzieren Sie das zugehörige p-V-Diagramm.
b) Geben Sie für jeden Schritt die Formel zur Berechnung der Arbeit an.
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