Messung von Entropie

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Messung von Entropie
Hans M. Strauch
Kurfürst-Ruprecht-Gymnasium
67433 Neustadt/W.
Ordnung im Reich der Entropie - Karlsruhe 2011: Messung von Entropie
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Messung des Entropie-Temperatur-Zusammenhanges
Vorausgesetztes Wissen
P  T  IS
P
IS 
T
S  I S  t
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Messung durchführen
Vor Beginn:
•Wassermasse m
t
•Anfangstemperatur J0
J0
•Energiestromstärke P
Während der Messung:
In Zeitschritten t die
Temperatur ablesen
P
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m
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Messwerte
P = 290 W
t/s
J0 = 23,5 0C
m = 400g
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
J / oC
23,5
29
34
40
45
50
55
60
65
70
75
T/K
297
302
307
313
318
323
328
333
338
343
348
T* / K
-
299,5
304,5
310
315,5
320,5
325,5
330,5
335,5
340,5 345,5
IS / Ct/s
0
0,97
0,95
0,94
0,92
0,90
0,89
0,88
0,86
0,85
0,84
S / Ct
0
29,1
28,5
28,2
27,6
27,0
26,7
26,4
25,8
25,5
25,2
S0,4 / Ct
S0
29,1
57,6
85,8
113,4
140,4
167,1
193,5
219,3
244,8
270
S1 / Ct
2,5S0
73,8
144,0
214,5
283,5
351,0
417,8
483,8
548,3
612,0
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Auswertung
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11.7 Der Zusammenhang zwischen Entropieinhalt und Temperatur
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Messung der Schmelzentropie von Wasser
P
IS 
T
P  T  IS
S  I S  t
Durchführung:
• Wasser von 0oC
• Eis wiegen (mEis,1)
• Tauchsieder und Uhr
starten
• Wattmeter ablesen
• Nach t Uhr und
Tauchsieder ausschalten
• Eis wiegen (mEis,2)
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Auswertung der Messung
P  292W
t  120s
mEis  mEis,1  mEis, 2  278 g  180 g  98 g
P
292W
Ct
IS  
 1,07
T 273,15K
s
S 0, 098kg
S1kg 
Ct
 I S  t  1,07 120s  128,4Ct
s
S0,098kg
0,098
 1310Ct
S1kg , Literatur  1230Ct
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Messung der Verdampfungsentropie von Wasser
P
IS 
T
P  T  IS
S  I S  t
Durchführung:
•Wasser mit Tauchsieder
auf 100oC erhitzen
•Wassermenge ablesen
(mWasser,1)
•Uhr starten
•Wattmeter ablesen
•Nach t Uhr und Tauchsieder ausschalten
•Wassermenge ablesen
(mWasser,2)
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Auswertung der Messung
P  540W
t  300 s
mW asser  mW asser,1  mW asser, 2  574 g  503g  71g
P
540W
Ct
IS  
 1,45
T 373,15K
s
S 0, 071kg
S1kg 
Ct
 I S  t  1,45  300 s  435Ct
s
S0,071kg
0,071
 6126,7Ct
S1kg , Literatur  6051,2Ct
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Messung von Entropiestromstärken
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Messung von Entropiestromstärken mit dem Peltierelement
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Messung der Abhängigkeiten von Entropiestromstärken
Variation der Temperaturdifferenz
Variation des Entropieleiters
• Länge
• Querschnittsfläche
• Material
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Abhängigkeiten der Entropiestromstärke
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Modell Wärmekraftwerk
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Thermischer Energieträger Stromkreislauf
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Vielen Dank für Ihr Interesse
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