Hoi Karolien,

dat kan zeker, en wel door arbeid op het systeem te verrichten. Dit doe je door de druk te vergroten zonder dat je warmteuitwisseling met de omgeving toelaat. Door dit proces van adiabatische compressie neemt de temperatuur toe. Het tegengestelde proces heet adiabatische expansie en daarbij neemt de temperatuur van het gas af. Het gas verricht dan arbeid op zijn omgeving, waardoor de inwendige ernergie afneemt. Als voorbeeld van adiabatische compressie wordt wel het snel oppompen van een fietsband genoemd, waarbij de pomp door het comprimeren van de lucht warm wordt. Omgekeerd wordt het ventiel van een fietsband koud als je de band snel leeg laat lopen.

Bert

Adiabatisch wil zeggen dat er van buiten het systeem geen warmte aan het systeem wordt toe of afgevoerd. Een gas dat adiabatisch expandeert verricht arbeid: thermische of in bredere zin inwendige energie wordt omgezet in arbeid. Als van buiten het systeem geen warmte wordt toegevoerd aan het systeem (gas) dan daalt de inwendige energie en daarmee ook de temperatuur van het gas.

Had de reactie van Bert Metz nog niet gezien toen ik die van mij verstuurde. Deze is wat vollediger dan mijn reactie overigens. De adiabatische compressie is het omgekeerde van de adiabatische expansie en zet arbeid om in inwendige energie waardoor de temperatuur van het gas (inwendige energie) inderdaad stijgt.

Héél héél héél erg bedankt, alle2!!!

Ik zie nog steeds niet in waarom de temperatuur van een gas oploopt bij compressie (en omgekeerd).

Als ik gas onder een zuiger samenpers verricht ik arbeid (F.s) en loopt de druk op. De arbeid die ik heb verricht is dan in "potentie" aanwezig in het gas.  Als ik het gas de zuiger terug laat duwen heb ik mijn verrichte arbeid weer terug.

In mijn redenering speelt warmte hierin geen rol. Waar zit mijn denkfout??

Je hebt gelijk maar in werkelijkheid verloopt niets ideaal.

Als er geen uitwisseling met de omgeving is, gaat alle energie (arbeid) die je verricht om een gas samen te drukken, in de inwendige energie van het gas zitten. En die krijg je weer terug als het gas terug expandeert naar het oorspronkelijke volume.

In werkelijkheid verricht jij meer arbeid dan alleen nodig om te comprimeren. De extra arbeid gaat "verloren" in opwarming van het gas en het vat waar het in zit en waardoor die warmte kan weglekken (bijv. voel aan een fietspomp). Als het gas weer expandeert, koelt het ook weer af (daarom wordt een spuitbusmondje koud als gas eruit spuit en expandeert). Of het net zoveel uitzet als oorspronkelijk hangt af van de energie die het in arbeid kan omzetten. Het deel van de warmte dat is "verloren" aan de omgeving kan niet meer helpen bij expanderen.

De 1e wet van de thermodynamica stelt dit ook mooi:

dU = Q - p dV    (bij compressie is dV < 0 en dus p dV > 0)
(wijziging in interne energie = warmte + arbeid)
Voor situaties zonder warmteuitwisseling (adiabatisch, Q = 0) geldt dat  energieverandering = arbeid 
In reele gevallen is je arbeid  - p dV = dU - Q  d.w.z. wordt verdeeld over energieverandering en een (verlies door) warmte.

dag henk,

dan gaan we eens een gedachtenexperiment doen: 

We zoeken een smalle gang. Ik neem grote plaat multiplex die precies die gang afsluit, en jij staat in die gang met een emmer stuiterballetjes. Jij gooit die balletjes tegen mijn plaat, met een snelheid van 10 m/s. Elk balletje komt ook weer terug naar jou, met diezelfde snelheid. Maar stuitert ook naast en achter jou tegen muren plafonds etc met diezelfde snelheid. Even later sta je blauwe plekken op te lopen van de ballen die aan alle kanten tegen jou stuiteren.

Terwijl de ballen nog vrolijk in het rond stuiteren loop ik met een snelheid van 1 m/s met die plaat voor me op jou af. Zie je dat dat zou betekenen dat de balletjes die tegen de plaat stuiteren nu niet meer met 10 m/s maar met 11 m/s terug die gang in stuiteren? 

Door de beweging die de ruimte kleiner maakt neemt dus de gemiddelde snelheid van de balletjes in de gang toe. 

Bij luchtmoleculen in een cilinder werkt dat precies zo: Doordat je de zuiger induwt verhoog je de gemiddelde snelheid van de moleculen in de zuiger, en daarmee dus ook de gemiddelde bewegingsenergie van de moleculen in de cilinder. En ja, temperatuur is niks anders dan een maat voor de gemiddelde energie van de moleculen in een stof. Indrukken van de zuiger in een cilinder verhoogt dus de temperatuur van het gas (lees: de gemiddelde snelheid en dus de gemiddelde bewegingsenergie van de moleculen van dat gas)  in die cilinder. 

Denk ook even door, want het is niet van belang hoe snel je die zuiger indrukt. Ik kan wel tien keer zo snel op je aflopen, de balletjes die in de tussentijd mijn plaat raken krijgen dan ineens wel een snelheid van 20 m/s terug de gang in, maar omdat ik ook tien keer zo snel op mijn eindpunt ben zullen in die beweging ook veel minder balletjes zo'n duw krijgen: de snelle ballen zullen overigens ook tegen de langzamere aanstuiteren waardoor na een korte tijd de situatie tóch weer gelijk is aan de langzamere nadering.

En andersom werkt dat natuurlijk net zo: als ik met mijn plaat van jou wegloop stuiteren jouw balletjes met een geringere snelheid de gang terug in: gemiddelde balsnelheid in de gang neemt dus af. Door expansie koelt het gas in de cilinder af.  

Achterliggende oorzaak gesnapt?

Groet, Jan
toppertje

Hallo Jan,

 

Dit is een goed voorbeeld. Eindelijk begin ik het te snappen

Hartelijk dank 

Henk

En zo is zelfs een leek hiermee mee ;) 

Bedankt allen

Klopt het volgens deze redenering dat als je een zuiger in een cylinder duwt(adiabatisch) En van uitgaande dat je telkens dezelfde (tegen)kracht gebruikt. De temperatuur in deze cyclus op elk punt van stoppen hetzelfde blijft?

Dus stel, je duwt die zuiger in en laat hem weet los, dit herhaal je bv 5x. Dat bij de 6e keer wanneer je de zuiger indrukt er dezelfde temperatuur ontstaat als in beginsel? 

Dag Rens,

Ja, klopt. 

De omgeving (jij) oefent een arbeid uit op de inhoud. Temperatuur omhoog.

Terug, de inhoud oefent arbeid uit op de omgeving. Temperatuur weer omlaag. 

Groet, Jan

>De temperatuur in deze cyclus op elk punt van stoppen hetzelfde blijft?
Ik neem aan dat je hiermee "dezelfde hogere temperatuur horend bij het stoppunt" bedoelt. Want bij indrukken neemt de temperatuur steeds toe. En bij vergroten weer af, tot de begintemperatuur bij de oorspronkelijke toestand weer is bereikt.