Frage zu Temperatur und Zeit

Wissenschaft Physik
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Sers

Ich grüble gerade über den Zusammenhang zwischen Temperaturänderung und der dafür benötigten Zeit.
Kann man über die kinetische Deutung der Temperatur eine AUssage darüber treffen, wieviel Energie pro Zeiteinheit aufgenommen bzw. abgegeben wird? Also konkret, wie lange es dauert, bis ein Gas ein anderes abgekühlt hat, wenn die Temperatur und Gasart bekannt ist?

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Hallo Rainer,

Du wirst nicht drumherum kommen, den Energiehaushalt zu betrachten.

Wenn Wärme (Q) abgegeben wird, vermindert sich die innere Energie (U).
Die innere Energie hängt normalerweise
auf komplizierte Weise mit der Temperatur
des Körpers zusammen (Stichwort: Wärmekapazitäten C_p und C_V).

Bei Gasen ist es aber am einfachsten, da trifft Deine kinetische Deutung sofort: halbzahliger Faktor * k_Boltzmann * T = U.

Sollte als Ansatz dienlich sein. :smile:
(z.B. diese Gleichung nach der Zeit differenzieren; guck Dir auch
die Wärmeleitungsgleichung an…)

Gruß
Stefan

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Die mech. u. elektr. Analogien dazu
Hallo Rainer.

Ich grüble gerade über den Zusammenhang zwischen
Temperaturänderung und der dafür benötigten Zeit.
Kann man über die kinetische Deutung der Temperatur eine
AUssage darüber treffen, wieviel Energie pro Zeiteinheit
aufgenommen bzw. abgegeben wird? Also konkret, wie lange es
dauert, bis ein Gas ein anderes abgekühlt hat, wenn die
Temperatur und Gasart bekannt ist?

Hilfreich für das Verständnis der Zusammenhänge sind die entsprechenden Analogien.
Mechanisch: Kommunizierende Gefäße. Die Niveaudifferenz entspricht der Temperatur, Die Flüssigkeitsmenge der Wärmemenge, das Volumen der Wärmekapazität und der Strömungswiderstand der Rohrverbindung dem Wärmeübergangswiderstand der Kontaktstelle.
Elektrisch: Zwei Kondensatoren, verbunden mit einen Widerstand. Die Spannungsdifferenz entspricht der Temperatur, die Ladung der Wärmemenge, die Kapazität der Wärmekapazität und der Verbindungswiderstand dem Wärmeübergangswiderstand der Kontaktstelle.
Die entsprechenden Algorithmen sind weitgehend proportional strukturiert.
Mit freudlichen Grüßen
Alexander Berresheim

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Hallo,

gemeint ist wohl: Niveaudifferenz Temperatur*differenz*.

(und
*klugscheiß*
Spannung oder Potentialdifferenz,
aber nicht Spannungsdifferenz
*/klugscheiß*
)

Ich halte diese Analogien speziell
aber für eher gewagt, aber ich weiß noch
nicht genau, weshalb…

jedenfalls, worauf das Ganze sowieso hinausläuft:
Transporttheorie

  • ist eine allgemein gehaltene Theorie, die für Wärme, Ladung
    und andere Gegenstände, die als Strom auftreten können, gebaut ist.

Stefan

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OK. Selbstverständlich TemperaturDIFFERENZ (o.w.T.
A.B.

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Apropos Analogien!

Hallo,

Ich halte diese Analogien speziell
aber für eher gewagt, aber ich weiß noch
nicht genau, weshalb…

Hallo Stefan
Ich habe eine tabellarische Zusammenstellung von 10 Netzwerken (in Zeilen) mit speziellem Übertragungsverhalten (Frequenzgang). Hierzu sind in drei Spalten jeweils die Prinzipschaltbilder der gleichwertigen Analogien für Mechanik, Elektrik und Hydraulik aufgeführt mit der jeweiligen mathematischen Definition der Einzelkomponenten. Die letzte Spalte enthält den Algorithmus für den Frequenzgang der gleichwertigen Netzwerkanalogien.
Wenn Du interessiert bist kann ich das einscannen und Dir bei Gelegenheit mit einer E-Mail zusenden. Die Quelle ist: ‚Die elektrische Ausrüstung‘, Heft 2, 1960
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim