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Aufgabe Druck Physik für SuB

 
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hoherflieger
Bruchpilot
Bruchpilot


Anmeldungsdatum: 08.09.2018
Beiträge: 14

BeitragVerfasst am: Sa Sep 08, 2018 2:23 pm    Titel: Aufgabe Druck Physik für SuB Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

ich wäre sehr dankbar, wenn mir jemand bei dieser Aufgabe weiterhelfen kann:

"Der Reifen eines Lastwagens hat ein Innenvolumen von 69,7 Liter. Er wird von 1,83 bar Überdruck auf 3,4 bar aufgepumpt. Welches Luftvolumen mit Umgebungsdruck (p=1,013 bar) muss der Kompressor ansaugen, komprimieren und in den Reifen pressen?"

Vielen Dank im Voraus!
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CoandaEffekt
Bruchpilot
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Anmeldungsdatum: 21.08.2017
Beiträge: 12

BeitragVerfasst am: Do Sep 13, 2018 6:30 am    Titel: Antworten mit Zitat

Also Ich bin mir nicht sicher ob das stimmt, meine Thermodynamik Kenntnisse sind eingerostet. Aber vielleicht kommt man ja zusammen auf die Lösung! Mein Ansatz ist folgender:

- Ideale Gasgleichung: p*v=R*T
- Delta p des Reifens: p_neu-p_alt = 3.4 bar - 1.83 bar =1.57 bar
- Annahmen: Quasi stationärer Prozess also isothemer Vorgang; ideale Gaskonstsnte R konstant

-> Delta_p_Reifen × v_Reifen / R × T = konstant

-> Delta_p_Reifen × v_Reifen = p_Luft × Delta_V_Luft

Delta_V_Luft = Delta_p_Reifen / p_Luft × v_Reifen = 108 Liter
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hoherflieger
Bruchpilot
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Anmeldungsdatum: 08.09.2018
Beiträge: 14

BeitragVerfasst am: Do Sep 13, 2018 4:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Lieber CoandaEffekt,

vielen Dank dafür!!

Die Lösung ist richtig. Mir sind aber Deine beiden Annahmen nicht ganz klar. Wofür hast Du zB " Delta_p_Reifen × v_Reifen / R × T = konstant " genutzt? Es taucht ja in der unteren Gleichung, die letztlich zur Lösung führt, nicht mehr auf.

Und wieso konntest Du Delta_p_Reifen x v_Reifen UND p_Luft x Delta_V_Luft gleichsetzen?

Vielen lieben Dank und beste Grüße!
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CoandaEffekt
Bruchpilot
Bruchpilot


Anmeldungsdatum: 21.08.2017
Beiträge: 12

BeitragVerfasst am: Do Sep 13, 2018 5:46 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hi hoherflieger!

freut mich zu hören! Very Happy

Zu den Fragen:

- Die schreibeweise, dass p * v / (R * T) = konstant ist, kann auch einfach durch p * v / (R * T) = 1 ersetzt werden (1 ist ein konstanter Zahlenwert).

- Die erste Annahmen bezüglich quasisationärer Prozess sagt einfach nur aus, dass keine nichtlinearen Effekte auftreten und die Temperatur konstant bleibt und Druck, Temperatur und Dichte unabhängig voneinander betrachtet werden können (isothermer Prozess = konstante Temperatur). Nichtlineare Effekte treten vorzugsweise in extremen Situationen auf und Druck, Dichte und Temperatur können nicht mehr als unabhängig voneinander betrachtet werden (z.B. Wiedereintritt oder Hyperschall).

- Durch den Fakt, dass Temperatur und Gaskonstante R sich während des Prozesses nicht ändern UND p*v/(R * T) dadurch einen konstanten Wert ergibt, kann einfach der Vergleich von vorher zu nachher in dieser Formel angestellt werden. Es ergibt sich:

-> p_vorher * v_vorher / (T_vorher * R_vorher) = p_nachher * v_nachher / (T_nachher * R_nachher)

(nochmals da T und R konstant, kann beides gekürzt werden!)

-> -> p_vorher * v_vorher = p_nachher * v_nachher.

v_vorher entspricht jetzt dem Reifenvolumen, v_nachher ist gesucht
für p_vorher ist jetzt die Druckdifferenz (also erhöhung auf 3.4 bar gewählt) und zwar mit der Umgebungsluft p_nachher = 1.013 bar Umgebungsdruck.

Ich hoffe das war ersichtlich. Sonst melde dich einfach nochmal! Smile

Viele Grüße und weiterhin viel Erfolg!
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Takeoff1411
Bruchpilot
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Anmeldungsdatum: 11.09.2018
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: Mo Sep 17, 2018 11:21 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Kommen solche Aufgaben in der BU dran? Bei TVT zum Beispiel?
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