830
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.
Fäl
Aeı
den
iSO
den
De
Dam
des
Fall
Thei
sein
Dan
da
die
gew
Arl
behi
wer:
wor:
so V
hier:
men
men
ents