Auftriebskraftwerk zur autarken Stromversorgung

[fallili]

Ich tu mir echt schwer, die ganze Welt berechnet die Volumsarbeit mit p1V1*ln V1/V2 da kann man im Netz überall Beispiele finden.
Alles Geisterfahrer, nur ich nicht????????????

[Kurt]

Ich tu mir echt schwer, die ganze Welt berechnet die Volumsarbeit mit p1V1*ln V1/V2 da kann man im Netz überall Beispiele finden.
Alles Geisterfahrer, nur ich nicht????????????

Das sagt erstmal überhaupt nichts.
Die Formel hat aber "ln" drin, und das ergibt automatisch eine -Kurve-, und aus dem Baugefühl heraus dürfte es auch so ein dass das richtig ist, denn die Kraft die aufgebracht werden muss um aus dem schon Zusammengerückten nochmal etwas weiter Zusammengdrücktes zu bekommen wird halt proportional gesehen immer grösser.
Ist so wie mit der Beschleunigung der Rakete, da geht's auch nicht anders, denn der Wirkungsgrad fällt halt immer mehr ab.

Kurt

[fallili]

@Chief
Tschuldigung - Mittelwert der Waagenanzeige ist natürlich 10,7 kg.
Außendruck natürlich hier bei mir im Zimmer 1 bar.

Also ich blick da nun wirklich nicht durch - bei diesem "streng wissenschaftlichem" Experiment komm ich auf einen Energieaufwand von mir so um die 10 Nm.
Eher sogar weniger, weil ich das Gefühl habe, das die Waage etwas überschwingt ( wenn ich einen insgesamt 10 kg schweren Wassereimer raufstelle, zeigt es erst kurz über 11 kg an)

PS: Die Pumpe ist noch nicht so alt und relativ dicht, wenn ich den Kolben die 20 cm runterdrücke und auslasse kommt er bis auf 2 cm wieder fast ganz hoch - also kann da über Druckverlust höchstens ein Fehler von 10 % auftreten.

[fallili]

Alles passt: W=7.56Joule + Reibungsarbeit.

Ja - aber die ganze Welt rechnet bei sowas mit p1V1*lnv1/V2 und sagt dann, dass die Volumsarbeit daher um die 27 Nm liegt (bzw. den für die entsprechenden Beispielsdaten über diese Formel herauskommenden Wert).
Wieso berücksichtigt sonst niemand, dass diese 27 Nm nur gelten wenn man einen Außendruck von 0 bar hätte?

[Yukterez]

Also je nach Außendruck wird unterschiedlich Energie gebraucht, auch wenn das im Bild eingezeichnete Gewicht immer gleich hoch gehoben wird (die Änderung der potentiellen Energie des Gewichtes also immer gleich ist)

Das Gewicht steht in diesem Bild stellvertretend für die Luftsäule die auf der Fläche steht. Ist der Luftdruck höher, muss natürlich ein höheres Gewicht die gleiche Strecke weit gehoben werden, also muss mit entsprechend mehr Energie gerechnet werden.

Ich bin sehr davon überzeugt, dass Du in dieser Sache doch bald einen reuemütigen Ton anschlagen wirst aber durchaus gespannt was in Deinem Parallelthread rauskommt.

Bis jetzt sehe ich dazu zwar noch keinen Grund, aber ich will es auch nicht vorschnell ausschließen. Zu deinem Waagenexperiment fällt mir nur ein dass Kräfte immer paarweise auftreten, würdest du also statt mit deiner Hand mit einer zweiten Waage nach unten drücken würde die natürlich ebenfalls um die 10 kg anzeigen.

Ich such im Netz weiter, ich find es wirklich interessant, dass zu diesem Problem eigentlich nirgends ein Beispiel existiert, bzw. immer wieder die Formel p1V1*lnV1/V2 auftaucht. Wie Chief ja auch aufzeigt - über Fds gerechnet kommt eben viel weniger raus.

Das ist jetzt aber ein sehr schlechtes Argument, bis jetzt war immer das ganze Internet gegen Chief und das Internet behielt am Ende immer recht. Außerdem, wenn W_in=W_out, was wegen der Energieerhaltung unbestritten der Fall sein muss, erhielten wir dann keinen Widerspruch weil man nach Chiefs Logik denselben Betrag den man bei der Kompression als "Rückenwind" abziehen darf dann bei der Expansion als "Gegenwind" dazurechnen müsste?

Abwartend und Kaffee trinkend,

[Yukterez]

Dort ist keine isotherme Zustandänderung sondern eine isobare beschrieben!

Auf de.wikipedia.org/wiki/Isotherme_Zustandsänderung verwenden sie aber auch genau meine Formel, und zwar ohne den Minusterm abgezogen (also blaue plus rote Fläche).

Nachprüfend,

[fallili]

Heureka, fallili hat es (glaubt er zumindest).

Ich betrachte mein Beispiel, in dem ein Kolben mal bei einem Umgebungsdruck von 0 Bar und dann bei 1 Bar bewegt wird, mal völlig anders
Zur Erinnerung das Bild (http://www.mahag.com/neufor/viewtopic.php?f=15&t=683&start=520#p84192.

kompression.jpg (19.37 KiB) 4355-mal betrachtet

Egal, ob wir den Kolben nun bei 0 Bar Außendruck reinschieben und dabei dann über 500 Nm an Arbeit aufbringen, oder ihn bei 1 bar Außendruck reinscheiben und dabei nur ca. 50 Nm an Arbeit aufbringen - der Zustand des Gases im Kolben ist hinterher natürlich absolut der Gleiche!

Und daher hat das Gas im Kolben dann eine innere Energie von eben 500 - 600 Nm (je nachdem welche Ausgangsdaten wir da hatten, die sind ja von uns allen in diversen Beiträgen immer etwas verschieden gewesen).
Das ist der Wert, den alle Formeln - p1V1* ln V1/V2 (Hihgway und andere) oder MRT*logV2/V1 (Yukterez) völlig zu Recht ergeben.

Was wurde bisher nicht bedacht?
Wenn wir im Kolben das Volumen um 5 l verringern, dann wird außerhalb des Kolbens das Volumen um 5 l vergrößert.
Um das daher salopp zu formulieren, hier auf der Erde haben nun, thermodynamisch betrachtet, alle Luftmoleküle die Chance sich auch in diesen "neuen" 5 l Volumen aufzuhalten - die innere Energie der Luft auf der Erde wird kleiner, weil die Entropie der gesamten Luftmasse auf der Erde sich vergrößert. Oder man kann es natürlich auch so betrachten, dass der Luftdruck der Luft auf der Erde etwas kleiner wird.

Im Prinzip muss man sich das Ganze, im Bild dargestellte Experiment, nur in einen abgeschlossenem System vorstellen (bzw. durchrechnen). Also einen weiteren Behälter rund um das Ganze und dann mal alles mit oder ohne 1 bar Luft gefüllt durchrechnen. Dann wird man sehen, dass sich natürlich auch an dieser Umgebungsluft genauso viel energetisch ändert wie im Kolben!

Im Prinzip haben daher alle recht.
Man kann zu Recht sagen, dass die Volumenarbeit, die im Gas steckt, eben diese 500 - 600 Nm beträgt.
Welcher Anteil von dieser Volumenarbeit dann allerdings bei der Kompression durch "Muskelkraft" (oder Kompresser) aufgewendet werden muss und welcher Anteil vom umgebenden Gasgemisch aufgebracht worden ist, ist vom Druck des umgebenden Gasgemisches abhängig.

Alle hier in letzter Zeit eingestellten Rechnungen und Werte sind daher richtig!
Was aber natürlich auch bedeutet, dass bei 1 bar Umgebungsdruck wirklich nur ca. 50 Nm notwendig sind um aus 30 Liter 1Bar Luft 25 Liter 1,2 Bar Gas zu machen.

ich weiß nicht ob Yukterez sich nun etwas kleinlauter geben muss, aber ich glaube, dass ich mir etwas auf die Schulter klopfen darf (von Euch wird's ja keiner tun). Bin echt überzeugt, dass ich das nun endlich richtig sehe.

[Yukterez]

Auf die Schulter klopf ich mir schon lange, weil ich, soweit ich weiß, als erster drauf gekommen bin, dass der Anstieg des Auftriebs bzw. die Vergrößerug des Volumens kaum linear sein kann.

Was soll das denn heißen, wir haben doch gesehen dass p=M·R·T/V=Konstante/V. Der Druck zu Volumen Plot ist deshalb keine gerade Linie weil durch V dividiert wird, die Funktion ist also der Kehrwert einer Linie.

Ob ich dabei den ein oder anderen Bock geschossen habe, weil Thermodynamik oder um was es da auch immer geht, nicht mein Ding ist, ist völlig unerheblich.

Also wenn du im Jagdrevier lauter Böcke schießt wenn eigentlich gerade Hasenjagd ist hilft es dir nicht als Ausrede dass du pro 10 Böcken auch 1 Hasen geschossen hast.

Aber bei exponentiell bzw. logarhytmisch seid ihr ja Gott sei Dank seit einigen Seiten auch schon.

Der Log kommt bei der Berechnung der Arbeit vor, in Form von W=M·R·T·Log[V2/V1], aber nicht im Verhältnis von Druck zu Volumen.

Klarstellend,

[fallili]

@Spacerat
ich werd Dich für den Nobelpreis vorschlagen, weil Du den Begriff von "nicht linerar" gebracht hast.
Zwar nicht unter Angabe von richtigen Gründen und nicht im richtigen Zusammenhang, aber immerhin hast Du es gesagt.

@Yukterez
Spacerat hat keinen "Hasen" geschossen, sondern ist im für ihn finsterstem Wald über eine Wurzel Namens "nicht linear" gestolpert und hat sich dabei sogar noch die Nase gebrochen. Aber wenn er so so will, dann kann er damit zumindest behaupten, dass er diese Wurzel namens "nicht linear" entdeckt hat.

[Yukterez]

ich weiß nicht ob Yukterez sich nun etwas kleinlauter geben muss

Schon geschehen.

Sack und Asche aus dem Keller holend,