Category Archives: Wärmelehre, Thermodynamik

Effizienzmessung: Wasserkocher vs. Kochtopf!

Sicherlich habt ihr Euch schon immer gefragt, welches Haushaltsgerät zum Erwärmen des Wassers am besten geeignet ist ....not!

Wie jedermann weiss, wird elektrische Energie u. a. in Kraftwerken erzeugt. Dazu werden Gas/Kohle verbrannt oder Atomkerne gespalten, wobei die Verbrennungsgase/Spaltprodukte ihre Wärmeenergie mithilfe von Wärmetauscher an Wasser abgeben. Das Wasser wird dabei auf ca. 500 °C erhitzt bei einem Druck von ca. 55 bar und zum Antrieb einer Dampfturbine benutzt, die wiederum an einen Generator angeschlossen ist. Der Generator erzeugt wiederum eine Wechselspannung, welche irgendwie in eure Steckdose gelangt.

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Adiabatenexponent von Luft

Adiabatische Vorgänge sind Zustandsänderungen von Gasen, bei denen kein Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet ().

Für Luft als ideales Gas ist , wobei die Wärmekapazität des Gases bei konstantem Druck und die WK des Gases bei konstantem Volumen ist.

Ich habe in meiner Messung einen Wert von bestimmt. Leider kommt das Messergebnis nicht an den Literaturwert heran (relative Abweichung von 13.3%), auch nicht innerhalb der Fehlergrenzen. Vermutlich handelt es sich um einen systematischen Fehler im Versuchsaufbau, also eine Undichtigkeit der Apparatur oder ein Fehler beim Experiment.

In der Versuchsauswertung kommt die lineare Regression zum Einsatz, d.h. man muss die Werte in ein -Diagramm einzeichnen und eine Gerade durch die Werte legen, so dass sie möglichst nahe bzw. durch die Messpunkte hindurchgeht. Aus der Steigung der Geradengleichung der Form wird anschließend bestimmt. Dazu gibt es eine (recht komplizierte) Formel im Fehlerrechnungsskript, aber mit etwas Übung lässt sich das locker meistern! 😀

Versuchsanleitung zum Versuch Adiabatenexponent von Luft
Versuchsauswertung zum Versuch Adiabatenexponent von Luft

Noch ein wichtiger Hinweis am Rande:
Falls Sie meine Unterlagen/Fehlerrechnung/Grafiken für Ihre Versuchsauswertungen verwenden, dann wäre es sehr nett, wenn Sie die abgeschriebenen Sachen korrekt zitieren würden. Vielen Dank 😀