Fysik

Cylinder og et frit bevægeligt stempel: Arbejde

11. august kl. 00:48 af upontheabyss - Niveau: B-niveau

Der er en cylinder med et frit bevægelgt stempel, og luften i cylinderen bliver opvarmet af en gasflamme.

Er det korrekt, at det arbejde luften udfører på stemplet, det vil være negativt.

Og det arbejde, som stemplet udfører på luften, det vil være positivt?

Da man kan definere arbejde (i en gas) som: A=P*V, og da stemplets arbejde på luften medfører en forrøgelse af trykket, så vil A>0, og omvendt?

Brugbart svar (0)

Svar #1
11. august kl. 10:23 af ringstedLC

Nej, - trykket er konstant, da stemplet bevæges frit. Men volumet af gassen forøges, da den opvarmes.

Svar #2
11. august kl. 10:31 af upontheabyss

#1
Nej, - trykket er konstant, da stemplet bevæges frit. Men volumet af gassen forøges, da den opvarmes.

Nåår ok, så arbejdet udført af luften på stemplet vil være positivt

Og arbejdet udført af stemplet på luften vil være negativ?

Brugbart svar (0)

Svar #3
11. august kl. 11:39 af Sveppalyf

Når gassen presser stemplet ud, så har gassen udført et positivt arbejde på stemplet. Eller man kan formulere det omvendt: At stemplet har udført et negativt arbejde på gassen.

Det er en god idé én gang for alle at vedtage en fortegnskonvention og så konsekvent at holde fast i den. De fleste fysik- og kemibøger regner det arbejde der bliver udført PÅ gassen for positivt. Med denne fortegnskonvention har vi så at arbejdet kan beregnes som A = - P*ΔV, og første hovedsætning bliver ΔE_i = Q + A

I ingeniørbøger om motorer eller turbiner regner man ofte det arbejde som gassen udfører på stemplet for positivt. Det er fordi man som ingeniør netop er interesseret i det arbejde som motoren eller turbinen er i stand til at yde og som vi dermed kan udnytte. Formlerne bliver så A = +P*ΔV og ΔE_i = Q - A

Brugbart svar (0)

Svar #4
11. august kl. 11:50 af ringstedLC

Ja. Volumet og trykket er positive → A_luft > 0

$\begin{align*} A_{luft} &= p\cdot V &\Rightarrow A_{luft} &> 0\quad,\;p>0\;,\;V>0 \\\\ A_{luft}+A_{st} &= 0 &\Rightarrow A_{st} &= -A_{luft} \\ && F_{st}\cdot s &= -F_{luft}\cdot s \\ && F_{st} &= -F_{luft}\qquad \textup{Newton's 3.\,lov} \end{}$

Skriv et svar til: Cylinder og et frit bevægeligt stempel: Arbejde

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.