1 Carnotprozess
L Definiere und berechne, ausgehend vom Zustand 1 (kleinstes Volumen, größter Druck) einen Carnotprozess.
2 Entropie und Carnotprozess
M Berechne für den Carnotprozess aus Aufgabe 1 für die einzelnen Zustandsänderungen die Entropieänderungen und deren Summe. Zeichne ein T(S) Diagramm.
3 Thermische Umweltbelastung
L Der jährliche weltweite Primär-Energieverbrauch an fossilen Brennstoffen beträgt, umgerechnet in Erdöleinheiten jährlich ca. 1010 Tonnen Erdöl. Eigentlich wird diese Energie schlussendlich fast zur Gänze als Wärme der Erde zugeführt. Nehmen wir weiters an, diese Energie landet ausschliesslich in der Atmosphäre der Erde. Um wieviel erwärmt sich die Atmosphäre durch diese Zufuhr von Energie?
4 Entropiešnderung
L Zwischen zwei gleiche Massen mit unterschiedlicher Temperatur wir ein thermischer Kontakt hergestellt, sodaß Wärme vom wärmeren zum kälteren Gegenstand fließt. Berechne die Entropieänderung, die sich ergibt, wenn eine beliebig kleine Wärmemenge dQ ausgetauscht wird.
5 Kühlmaschine
L

Eine Carnot-Kühlmaschine entzieht einem Körper, der gekühlt wird, eine Wärmemenge von 140 J. Der zu kühlende Körper hat eine mittlere Temperatur von 7 °C. An den Wärmetauscher abgegeben wird die Wärmemenge bei 27 °C.

Welche Arbeit wird benötigt?

Quelle: Jay Orear: Physik

6 Entropie und Wahrscheinlichkeit
M

Ein 2-Liter Behälter ist durch eine Wand in der Mitte geteilt und enthält zunächst in der einen Hälfte Wasserstoff und in der anderen Hälfte Stickstoff bei 20 °C und Normaldruck.

Berechne die Änderung der Entropie, wenn die Wand entfernt wird.

a) Über die Definition S = k ln w

b) Über die Definition dS = dQ/T und der Annahme, dass der Vorgang isotherm abläuft.

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