Full text: Technische Mechanik fester, flüssiger und luftförmiger Körper (Abtheilung 1, 3. Heft)

  
    
  
  
   
    
   
    
   
  
   
    
  
    
  
   
   
  
   
    
  
    
   
   
  
   
   
   
  
  
   
  
   
   
    
    
  
   
   
   
   
  
   
    
   
   
  
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Mechanik: der gas- und dampfförmigen Körper. 
und die Expansions- bezw. Kompressions-Arbeit: 
: Pı®ı vo a Pıdı Pa‘ ee 
E= SER ) =———[]— n 
n—]1 vg nu Pı 
Dieselbe wird lediglich zur Aenderung des innern Arbeitsvermögens U verwendet; 
und zwar findet bei Expansion eine Verminder ung, bei Kompression eine 
Vermehrung desselben statt. Allgemein ist: U, — U, + fpd=0. 
» 
Beispiel. Wie im vorigen Falle soll wieder 1% Luft von 200 (T,=2930) und der spezif. 
Pressung 9, =10000kg (1 Atm.) auf 4 Atm. (23 = 40000kg) komprimirt werden. Da © = 0,8576 cbm, 
0,8576 
wird: 9 = 1 ni = 0,32085 cbm und die absolute Temperat. Ta, welche das Volumen v9 angenommen 
V4 
0,41 
x g 1,41 £ ; ee ; ; - e 
hat: 7 —=293 .4 — 438,460 oder: ty— 165,460 und die Kompressions-Arbeit: 
0,41 
= 8576 1,41 
E'=- \i —1/ = 10384,61 mkg, 
0,41 \ j 
Soll andererseits 1Kg Luft von 200 und 1 Atm. (2, = 10000k3) so weit komprimirt werden, bis 
das Volumen » — a geworden ist, so wird: 
1,293 „40,4 — 517,260, oder: ty 244,260; 9 — 10000 . 41,41 — 70616,2 kg — 7,06162 Atm. 
und die hierzu erforderliche Kompressions - Arbeit: 
8576 
E'—= (40,4 — 1) = 16010,05 mkg, 
0,41 
Würde nach erfolgter Kompression durch Entziehung von Wärme (äussere 
Abkühlung) die Temperat. 7, des Luftvolumens v, auf die ursprüngliche Temperat. 77, 
also ihr inneres Arbeitsvermögen U, wieder auf den ursprünglichen Betrag U, 
zurück geführt, so müsste die spezif. Pressung ps auf den Werth Bl 7 sinken, 
Se - 293 
für das letzte Beispiel also auf den Werth p,‘ — 70616,2 rag 40000 kg (4 Atm.) 
OLl/,Z20 
(Vergl. das Beispiel unter y). 
a a, a -16010:065 0 200° 
Die hierbei entzogene Wärmemenge beträgt Q=AE'—=- a el 6W.-E., 
also ebenso wie die aufgewendete Kompressions-Arbeit 1,347 mal so viel, als in 
dem Falle, in welchem während der Kompression eine kontinuirl. Wärmeentziehung 
derart stattfindet, dass eine Temperat.-Erhöhung der Luft. in keinem Augenblicke 
eintritt. Man ersieht hieraus, dass es zur Vermeidung von Arbeits-Verlusten 
erforderlich ist, Luftkompressoren derart zu konstruiren, dass während der 
Kompression der Luft eine möglichst rasche Wärmeableitung stattfindet. 
Findet die Expansion der Luft ohne Zuführung von Wärme statt, so tritt 
eine sehr bedeutende Abkühlung ein, wie folgendes Beispiel zeigt: 
Soll 1%g Luft von 200 auf den 4fachen Betrag seines ursprünglichen Volume 
„0,41 
ns expandiren, 
(va =4v,), dann wird: 7,—= 293 .0,25 
—165,970 oder: = — 107,030und: pp, 0,251*! — 0,14161 p, 
5 ) “ Bra : 
oder: Pi =1,06162. Soll also die Endspannung p, nur wenig mehr als 1 Atm. 
v2) 
betragen, so müsste 
die Anfangsspannung 9, etwa—=7,1 Atm. sein: die von der Luft geleistete Expansions-Arbeit ist 
2997 923 R7TG 
8 _ 0 1907000; m 800 (1 — 0,2504!) — 9068,77 mie, 
71000 0,41 e 
Die hier erscheinenden niedrigen Temperaturen würden den Betrieb von Arbeits-Maschinen 
mittels Komprimirter Luft unmöglich machen, wenn nicht durch Wärmezuführung während der 
Expansion so bedeutenden Temperatur-Erniedrigungen vorgebeugt würde. Bei Anwendung 
hoher ‘Expansions-Grade leitet man zuweilen die komprimirte Luft, bevor sie in den Arbeits- 
Zylinder eintritt, durch ein Wasserbad, dessen Temperatur so hoch ist, dass die zugehörige 
Dampfspannung der anfänglichen Luftpressung entspricht, also bei P,=T,1 Atm. durch ein 
Wasserbad von etwa 1659 Cels.; hierdurch wird die Luft einerseits erwärmt, andrerseits zum 
Theil mit Dampf gesättigt, welcher alsdann bei der Expansion sich zum Theil kondensirt: und 
hierbei noch Wärme an-die Luft abgiebt*). 
alsdann, mit », = 
*) Ein betr. Beispiel bietet der Strassenbahnwagen von Mekarski mit Maschine, welche 
durch komprimirte Luft getrieben wird. Bulletin de la sor. dencouragement.. 1878. 8. 585—591. 
   
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