Du hast ein einfaches [i]V[/i]-[i]p[/i]-Diagramm bereits im Kontext der Wasserrakete kennengelernt.[br][br]Der Funktionsgraph in einem [i]V[/i]-[i]p[/i]-Diagramm kann immer nur den Zusammenhang zwischen [i]V[/i] und [i]p[/i] für eine[b] konstante[/b] Temperatur darstellen.[br][br]Möchte man für eine andere Temperatur darstellen, wie der Druck vom Volumen abhängt, muss man einen weiteren Funktionsgraphen zeichnen.
[size=150][b]Aufgabe 1[/b][/size][br][br]Beschreibe (kurz) wie sich der Druck eines Gases verändert, wenn du seine Temperatur erhöhst, das Volumen dabei aber konstant lässt. Dabei können dir die eingezeichneten Punkte helfen.[br][br][i]Hinweis: [/i]Der Button "Ausschnitt anzeigen" ist erst für die nächste Aufgabe relevant.
Der Kreisprozess des Heißluftmotors lässt sich im V-p-Diagramm darstellen, sodass man zu jedem Zeitpunkt des Kreislaufs ablesen kann, wie sich Druck und Volumen verhalten.[br][br]Dazu ist der benötigte Ausschnitt des oberen V-p-Diagramms unten noch einmal vergrößert dargestellt.[br]Du kannst dir den Ausschnitt oben anzeigen lassen, indem du "Ausschnitt anzeigen" anklickst.
Starte die Animation des Motors.[br][br]Du kannst die Geschwindigkeit der Animation mithilfe des Schiebereglers einstellen.
[b]Aufgabe 2[br]a)[/b] Beschreibe (kurz) in welchen Phasen (1-4) des Kreisprozesses der Motor Energie aufnimmt und in welchen er Energie abgibt.[br][br][i]Erinnere dich: [/i]Wird Gas komprimiert, so muss man ihm Energie hinzufügen.[br]Dehnt sich Gas aus (Expansion), so gibt es Energie ab.[br][br][i]Tipp: [/i]In jeder Phase wird Energie übertragen - es ist nur nicht immer die gleiche Energieform.[br][br][b]b)[/b] Erkläre (kurz) wie man mithilfe des V-p-Diagramms die Energie [math]\Delta E_{\text{zu}}[/math] berechnen kann, die beim Komprimieren der Luft dem Motor zugeführt wird und die Energie [math]\Delta E_{\text{ab}}[/math], die beim Expandieren der Luft vom Motor abgegeben wird.[br][br][i]Erinnere dich: [/i]Wie hast du die Energie der Wasserrakete berechnet, die beim Pumpen (Komprimieren) übertragen wurde?[br][br][i]Tipp[/i][i]: [/i]Du kannst dir mit dem einem Klick auf "Tipp" Unterstützung holen. :)[br][br][b]c)[/b] Als [i]nutzbare[/i] Energie bezeichnet man die Differenz der abgegebenen und der aufgenommenen Energie [math]E=\Delta E_{\text{ab}}-\Delta E_{\text{zu}}[/math]. Beschreibe (kurz) wie man die [i]nutzbare[/i] Energie mithilfe des V-p-Diagramms bestimmen kann. Beziehe dich dabei auf deine Lösung von Teilaufgabe b).
[size=150][b]Aufgabe 3[br][/b][/size]Überprüfe mithilfe der Animation deine Aufzeichnungen zur Erklärung des Kreisprozesses, die du vorbereitend zu dieser Videokonferenz erstellt hast.