Ich kann nur zu meiner Auffassung der Kompressionsarbeit etwas sagen.
Das wäre ein Bild, das man in unzähligen Beiträgen findet (hier ist es aus Wiki - Volumsarbeit)
Dateianhang:
kompression.jpg [ 19.37 KiB | 6262-mal betrachtet ]
Nun stelle ich mir vor, dass im Gefäß 30 l Luft bei 1 bar Druck sind und der "Stempel" quadratisch mit 10 cm Seitenlänge wäre.
Nun gibt es zwei Möglichkeiten:Sicht 1) Der Außendruck ist 0 bar- folglich muss in dem Bild Fp schon mal 1000 N betragen, damit der Stempel sich nicht bewegt.
Ruhender Stempel kostet natürlich, auch wenn schon Druck anliegt, noch keine Energie - aber wir wollen den Stempel nun 50 cm reinpressen, damit wir das Volumen um 5 l verringern.
Dabei erhöht sich die Kraft, die auf den Stempel wirkt, wegen des Druckanstieges bis auf 1200 N.
Ich will nun gar nix rechnen - aber die Energie die dabei umgesetzt wird liegt daher logischerweise irgendwo
zwischen0,5 m * 1000 N (= 500 Nm) und 0,5 m * 1200N ( = 600 Nm).
Und ich bin überzeugt, dass
hier die schon oft gepostete Formel anwendbar ist und die von Highway angegebene 546,9 Nm daher das
richtige Ergebnis ist.
dW ist dann der gesamte "grünbraun" gefärbte Bereich im Bild.
Sicht 2) Der Außendruck ist 1 bar - folglich muss in den Bild mal keine Kraft wirken, um den Stempel an Ort und Stelle zu halten.
Wieder wird der Stempel nun 50 cm reingepresst - dabei erhöht sich die Kraft die auf den Stempel wirkt auf 200 N
Die dafür notwendige Energie liegt also logischerweise wieder irgendwo
zwischen 0,5 m * 0 N ( = 0 Nm - ich muss es hinschreiben auch wenn es blöd aussieht) und 0,5 m * 200 N (= 100 Nm)
Ohne das nun selber zu integrieren, glaub ich fest daran, dass es genau 46,9 Nm sein werden (muss ja auch minimal unter den 50 Nm meiner früher gemachte "linearer" Betrachtungsweise sein).
dW ist in diesem Fall daher nur mehr der obere Teil des "grünbraun" gefärbten Bereiches (bei Highways Bild mit den Buchstaben D-E-C bezeichnet)
Meiner Meinung nach ist
Sicht 2 die einzig richtige Betrachtungsweise, wenn man hier auf der Erde bei einem
schon vorhandenem Außendruck von 1 bar ein Kompression auf mehr als 1 bar durchführt.
Also in unserem nun sattsam bekannten Beispiel braucht man (und da zweifle ich nun nicht mehr daran) 46,9 Nm um von 30 l 1 bar auf 25 l 1,2 bar zu kommen.
PS: Yukterez hat minimal andere Ausgangsdaten - aber da ändert sich daher auch nur minimal etwas an den Ergebnissen.