Theo 1 - 0318 - K08 (Note 1,0) inkl. Korrektur

1. Führen Sie die Einheit der Energie kWh auf die Basiseinheiten zurück.

2. 10 m³ Wasser sollen von 4 °C auf 80 °C erwärmt werden. Welches Volumen nimmt das Wasser bei 80 °C ein?

3. Um welche Temperatur muß ein Aluminiumstab, der bei 30 °C genau einen Meter lang ist, erw ärmt werden, damit er 1 mm länger wird?

4. Ein Zimmer von 12 m² Grundfläche und 2,5 m Höhe wird von 20°C auf 40°C erwärmt. Wieviel Kubikmeter Luft entweichen aus dem Zimmer?

5. Welchen Rauminhalt muss die Hülle eines Ballons haben, der mit Wasserstoff gefüllt ist, wenn die Nutzmasse (inklusive Ballonhülle und Tragkorb) 3000 kg betragen soll? Der Ballon soll gerade 6 km Höhe erreichen; dort herrscht ein Druck von 0,5 bar, die Temperatur beträgt 0 °C. Der Druck im Ballon ist in dieser Höhe gleich dem Luftdruck.
Hinweis: Benutzen Sie zur Lösung das Auftriebsgesetz und die thermische Zustandsgleichung.

6. Luft von 20 °C wird bei konstantem Druck von p = 6 bar (bei gleichzeitiger Wärmeabfuhr) in einem Zylinder in seinem Volumen verkleinert. Der bewegliche Kolben im Zylinder hat einen Durchmesser von 0,5 m, die Länge des Zylinders beträgt
0,8 m, der Kolbenweg während der Vo lumenverringerung beträgt 0,6 m.
a) Wie groß ist die Gasmasse im Zylinder, wenn die Gastemperatur 20 °C beträgt?
b) Wie groß ist die Volumenänderungsarbeit?