1. Thermodynamische Zustandsgrößen

Ein thermodynamisches System, das sich im Gleichgewichtszustand befindet, ist durch eine bestimmte Anzahl von Zustandsgrößen eindeutig bestimmbar.

1.1 Masse, Molmenge

Die Substanzmenge eines Systems wird durch die Masse m [kg] oder die Molmenge n [mol] (auch Stoffmenge, Teilchenmenge) angegeben.

Ein Mol ist die Stoffmenge, die aus ebenso vielen Teilchen besteht, wie Atome in 0,012 kg des Nuklids 12C enthalten sind. Diese Teilchenanzahl ist die Avogadro-Konstante N_A (auch Loschmidt-Konstante N_L):

N_A = 6,02205 * 10^23 mol^-1.

Die Masse eines Systems ist der Menge seiner Teilchen proportional (m ~ n).

Der Proportionalitätsfaktor ist die molare Masse M:

m = M * n.

1.2 Volumen, Druck

Die Masse m eines thermodynamischen Systems nimmt ein Raum vom Volumen V ein. Das spezifische Volumen v ist auf die Masse m bezogen:

v = V/m

Die Einheit vom spezifischen Volumen v ist: m^3/kg.

Der Kehrwert des spezifischen Volumens v ist die Dichte rho:

rho = 1/v = m/V.

Der Quotient aus Normalkraft F und Fläche A wird als Druck bezeichnet:

rho = F/A

Einheit: delim{[}{1 Pa=1 N/m^2 = 1 kg/(m*s^2)    mit 1 N = 1 kg*m/s^2}{]}

Da diese Einheit sehr klein ist, verwendet man meist das Bar (bar):

1 bar = 10^5 N/m^2 = 10^5 Pa

Der Druck wird in der kinetischen Gastheorie als Gesamtwirkung der Stöße der Molekühle auf die Wand gedeutet.
Für den thermodynamischen Zustand eines Systems ist der darin herrschende Druck rho maßgeblich.

2.3 Temperatur

Die Zustandsgröße eines thermodynamischen Systems, die mit einem Thermometer gemessen werden kann, ist die Temperatur.

Nach der kinetischen Gastheorie ist die Temperatur ,dem Mittelwert der kinetischen Energie der Molekülen (Translation, Rotation, Schwingung) proportional.

Zwei Systeme mit gleicher Temperatur stehen im thermischen Gleichgewicht.
Wenn jedes System von zwei Systemen mit einem dritten im Gleichgewicht steht,
stehen auch die zwei Systeme untereinander im Gleichgewicht ( -> nullter Hauptsatz der Thermodynamik).

Die niedrigste mögliche Temperatur ist t_0=-273,15 C.
Bei diesem absoluten Nullpunkt ist die Bewegung der Moleküle gleich Null.

Die vom absoluten Nullpunkt aus gezählte Temperatur ist die absolute Temperatur T in der Einheit Kelvin (K).
Temperaturdifferenzen werden in K angegeben.

T = 273,15 + t mit T in K und t in �C

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ÜBER DEN AUTOR

Roman

PG Hey, willkommen auf meinem Blog! Ich bin 24 Jahre alt und studiere Fahrzeug und Flugzeugtechnik an der FH München. In meiner Freizeit betreibe ich diesen Blog und gehe gerne fotografieren. Um mehr über mich und diese Seite zu erfahren, oder Kontakt mit mir aufzunehmen, habe ich die "About-Seite" eingerichtet. Viele Grüße