An die Physiker unter euch :) Amonton?

Question

An die Physikwer unter euch :)
ich habe als HA in Physik eine aufgabe zu Amonton bekommen.
das die formel für Amonton P/T=konstant ist weiß ich, allerdings bekomme ich in die aufgabe keinen sinn, vielleicht könnt ihr mir helfen.
Aufgabe:
Im sommer wird ein gefrierschrankbei einem luftdruck von 1 bar und einer raumtemperaturvon 27C geliefert. Einige zeit nach dem einschalten hat sich der 135l Innenraum auf -3C abgekühlt.
   a) Welcher Druck würde im innenraum herrschen, wenn er vollkommen luftdicht wäre?
   b) Mit welcher Kraft würde folglich die 50cm breite und 70cm hohe tür zupresst.
   c) Wie viel Luft von 27C strömt in den nicht luftdichten Gefrierschrank nach?

Hoffe auch schnelle antworten
Lola

Ossi G · Accepted Answer

Hallo

a)
Es gilt p*V = n*R*T-->
p*V/T konstant, oder 
p1*V1/T1 = p2*V2/T2--> deine Werte einsetzen:

1*135/300 = x*135/270 (T in Kelvin)
x = 0,9 bar

b)
 1bar = 10^5 Pascal = 10^5 N/m^2
0,1 bar = 0,1*10^5 N/m^2
die Tür ist 0,5*0,7 = 0,35 m^2, also ist die Kraft 
F = 0,35*0,1 *10^5 N 
F = 0,035 *10^5 N oder 
F = 3,5*10^3 N

c)
Rechne aus, wieviel volumen die -3° kalte Luft, die bei 0,85 bar Druck ist, bei 1 bar Druck einnehmen würde:

p1*V1 = p2*V2 -->
V2*1 = 0,9*135-->
V2 = 121,5 Liter

es strömt also 135 - 121,5  = 13,5 Liter 27° warme Luft nach

Allerdings, wenn diese Luft jetzt abkühlt muss ja wieder mehr einströmen 
und zwar nach der Formel 

V1/T1 = V2/T2
V1/300 = 13,5/270
V1 = 300*13,5/270 = 15 Liter

also muss 15 Liter 27° warme Luft nachströmen, wenn die Temperatur im Innern bei -3° C bleibt

Gruss

An die Physiker unter euch :) Amonton?

1 Antwort