folgende Aufgabenstellung:
Ein ideales Gas wird einem zyklischen Stirling-Prozess unterzogen: Der Zyklus beginnt bei dem Volumen von 1 l mit einer Expansion bei konstanter Temperatur von 300 K bis zum Volumen von 2 l. Danach wird das Gas bei konstantem Volumen abgekühlt, bis seine Temperatur 200 K erreicht. Nun wird das Gas bei konstanter Temperatur auf das Anfangsvolumen von 1 l komprimiert und anschließend bei konstantem Volumen erwärmt, bis wieder der Anfangszustand angenommen wird.
Wie groß ist insgesamt die während des Kreisprozesses geleistete Volumenarbeit?
zunächst habe ich das ganze in isotherme und isobare Zustandänderungen zerlegt.
Demnach würde ich sagen kann für die Volumenarbeit die isobare Zustandänderung vernachlässigt werden, da hier deltaW=0 ist.
und für die Arbeit bei isothermer Zustansänderung habe ich die Formel
W=-nRTln(V2/V1)
und n habe ich über das molare Volumen eines idealen Gases bei normaltemperatur und Normaldruck(Vm=22,414l/mol) auisgerechnet.
also
Vm=V/n
also für die erste Zustandänderung
n=V/Vm n=1l/22,414= 0,0446mol
und dann einsetzen
W=-0,0446mol*8,31*300*ln(2/1)=-77,095J
für den Prozess von 3 zu 4
habe ich gerechnet:
n=V/Vm= 2/22,414=0,089mol
und dann
W=-0,089*8,31*200*ln(1/2)=102,794J
Um die gesamte Arbeit zu berechnen habe ich dann
102,794J-(-77,095J) gerechnet und mein Ergebniss ist
179,89J
Ist das richtig? Kann die Arbeit beim isobaren Prozess wirklich vernachlässigt werden weil 0?
Kann ich das molare Volumen eines idealen Gases hier einfach so verwenden?
und ist das mit der Differenz richtig?
Danke.