EUER TRETEN OH HRNH HRRNINE
y ERCRRRRRER
Termin: 05. September 2023; Bearbeitungszeit: 150 Minuten
Aufgabe 1 (25 P)
Bitte beantworten Sie die Aufgaben 1.1 bis 1.5 jeweils unterh
alb der Aufgabenstellung!
Aufgabe 1.1 (5 P)
In guter Näherung kann Stickstoff (Mna = 28 g/mol) bei 73 = 298,15 K und p = 0,1 MPa
als
ideales Gas betrachtet werden. Bestimmen Sie den Wert des Kompr
essibilitätskoeffizienten,
y=-]1 >) bei di ,
np), bei diesen Bedingungen.
WW
re
et
v- 9
„tert
Ace
- 1 - 40° a
p
Aufgabe 1.2 (5 P)
Zeichnen Sie ein p, v-Diagramm für ein ideales Gas und tragen Sie drei Isothermen in dieses
Diagramm ein. Zeichnen Sie den Verlauf einer reversibel isothermen Kompression ein und
veranschaulichen Sie die für die Kompression erforderliche spezifische Volumenänderungs-
arbeit in dem Diagramm.
P
Wya
, Aufgabe 1.3 (5 P)
Bei cryogenen Prozessen (kältetechnische Prozesse bei sehr niedriger Temperatur, z.B: für die
Verflüssigung von Gasen wie Wasserstoff), führen Temperaturdifferenzen zwischen der
warmen und der kalten Seite von Wärmeübertragern zu besonders hohen Exergieverlusten.
a) Wie hängen Exergieverlust und irreversible Entropieproduktion zusammen? (2 P)
b) Wie hängt der Exergieverlust mit der Temperaturdifferenz zwischen warmer und
kalter Seite eines Wärmeübertragers zusammen und warum ist der Exergieverlust
bei niedrigen Temperaturen besonders hoch? (3P)
Excite wilent 0. |Pike| Sch[ ter
rei
x—
eE, = m: lu °DdS;,
-
llon "
IN 056 Entroeptodcl
Aufgabe 1.4 (SP)
Propan (C3Hs) wird in einem Campingkocher stöchiometrisch mit Umgebungsluft verbrannt.
Die Umgebungsluft besteht in erster Näherung zu 20% aus Sauerstoff (O2) und zu 80% aus
Stickstoff (Na) — beide Angaben sind Molenbrüche. Berechnen Sie, wie hoch die molare
Konzentration von CO; im Abgas ist.
>> Aew.)
S
Cl, + u -50: iu nd) .
Mcox
y ERCRRRRRER
Termin: 05. September 2023; Bearbeitungszeit: 150 Minuten
Aufgabe 1 (25 P)
Bitte beantworten Sie die Aufgaben 1.1 bis 1.5 jeweils unterh
alb der Aufgabenstellung!
Aufgabe 1.1 (5 P)
In guter Näherung kann Stickstoff (Mna = 28 g/mol) bei 73 = 298,15 K und p = 0,1 MPa
als
ideales Gas betrachtet werden. Bestimmen Sie den Wert des Kompr
essibilitätskoeffizienten,
y=-]1 >) bei di ,
np), bei diesen Bedingungen.
WW
re
et
v- 9
„tert
Ace
- 1 - 40° a
p
Aufgabe 1.2 (5 P)
Zeichnen Sie ein p, v-Diagramm für ein ideales Gas und tragen Sie drei Isothermen in dieses
Diagramm ein. Zeichnen Sie den Verlauf einer reversibel isothermen Kompression ein und
veranschaulichen Sie die für die Kompression erforderliche spezifische Volumenänderungs-
arbeit in dem Diagramm.
P
Wya
, Aufgabe 1.3 (5 P)
Bei cryogenen Prozessen (kältetechnische Prozesse bei sehr niedriger Temperatur, z.B: für die
Verflüssigung von Gasen wie Wasserstoff), führen Temperaturdifferenzen zwischen der
warmen und der kalten Seite von Wärmeübertragern zu besonders hohen Exergieverlusten.
a) Wie hängen Exergieverlust und irreversible Entropieproduktion zusammen? (2 P)
b) Wie hängt der Exergieverlust mit der Temperaturdifferenz zwischen warmer und
kalter Seite eines Wärmeübertragers zusammen und warum ist der Exergieverlust
bei niedrigen Temperaturen besonders hoch? (3P)
Excite wilent 0. |Pike| Sch[ ter
rei
x—
eE, = m: lu °DdS;,
-
llon "
IN 056 Entroeptodcl
Aufgabe 1.4 (SP)
Propan (C3Hs) wird in einem Campingkocher stöchiometrisch mit Umgebungsluft verbrannt.
Die Umgebungsluft besteht in erster Näherung zu 20% aus Sauerstoff (O2) und zu 80% aus
Stickstoff (Na) — beide Angaben sind Molenbrüche. Berechnen Sie, wie hoch die molare
Konzentration von CO; im Abgas ist.
>> Aew.)
S
Cl, + u -50: iu nd) .
Mcox
