Ķīmija

Stāvokļa mainīgie un stāvokļa izmaiņas

Stāvokļa mainīgie un stāvokļa izmaiņas


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Sistēma un vide

Mehānika nodarbojas ar masas punktu kustību spēku ietekmē (piemēram, debess mehānika) un izmanto tādus fiziskus lielumus kā masa, garums, laiks un ātrums. Šādus lielumus sauc arī par mērījumu mainīgajiem, jo ​​tie ir mainīgi un tos var izmērīt.

Šīs mācību vienības tēma ir ķīmisko vielu stāvokļa uzvedība. Tiek pētīts, kādā formā - cietā, šķidrā vai gāzveida - pētāmā viela noteiktām spiediena vērtībām lpp,Temperatūra T un apjoms V ir klāt. Izmēri lpp, T un V tiek saukti par termiskā stāvokļa mainīgajiem vai stāvokļa mainīgajiem.

Sistēmas un vides definīcijas

definīcija
Sistēma ir ierobežota telpa, kas ir piepildīta ar pārbaudāmo lietu.
Vide ir pasaule, kas aptver sistēmu.

Var izšķirt piecus sistēmu veidus:

  1. viendabīga: sistēma ir vienā agregātstāvoklī (1 fāze):
    • gāzveida (gāzveida, simbols g),
    • šķidrums (šķidrums, simbols l vai fl),
    • fiksēts (ciets, simbols s vai f).
  2. neviendabīga: sistēma sastāv no vairākām fāzēm, piemēram:
    • Ūdens viršanas temperatūrā: 2 fāzes l + g,
    • Ledus ūdenī: 2 fāzes s + l,
    • Cukura un galda sāls maisījums: 2 fāzes s + s,
    • Dzīvsudrabs / ūdens / benzols: 3 fāzes l + l + l.
  3. atvērts: starp sistēmu un vidi notiek enerģijas un vielu apmaiņa,
  4. slēgts: starp sistēmu un vidi notiek enerģijas apmaiņa, bet ne
  5. Pabeigts: starp sistēmu un vidi nenotiek materiālu vai enerģijas apmaiņa.

Stāvokļa mainīgie

Sistēmas stāvokļa mainīgie parasti tiek atšķirti šādi:

definīcija
Plašs stāvokļa mainīgais: stāvokļa mainīgā vērtība palielinās lineāri līdz ar vielas daudzumu. Tas attiecas uz skaļumu šajā nodarbībā V uz.
Intensīvs stāvokļa mainīgais: stāvokļa mainīgā vērtība nav atkarīga no vielas daudzuma. Tas attiecas uz drukāšanu šajā mācību vienībā lpp un temperatūru T uz.

Stāvokļa mainīgais

Viens Stāvokļa mainīgais ir makroskopisks fizikāls lielums, kas –gf. kopā ar citiem stāvokļa mainīgajiem - apraksta fiziskas sistēmas stāvokli, bet tiek skatīts kā mainīgais novērošanas kontekstā. Ja visi sistēmas stāvokļa mainīgie laika gaitā paliek nemainīgi, sistēma atrodas termodinamiskā līdzsvarā. Stāvokļa mainīgie apraksta pašreizējo sistēmas stāvokli un nav atkarīgi no veida, kādā šis stāvoklis radās. Pretstatā tiem ir procesa mainīgie lielumi, piemēram, darbs un siltums, kas raksturo stāvokļa maiņas gaitu.

  • intensīvi stāvokļa mainīgie, piemēram, spiediens un (absolūtā) temperatūra
  • plaši stāvokļa mainīgie, piemēram, tilpums, daļiņu skaits vai vielas daudzums un entropija
    • termodinamiskie potenciāli: iekšējā enerģija, brīvā enerģija, entalpija, Gibsa enerģija un lielais kanoniskais potenciāls, kas arī ir plaši stāvokļa mainīgie.

    No tā tiek iegūti citi stāvokļa mainīgie.

    Dažas attiecības starp stāvokļa mainīgajiem apraksta Maksvela attiecības un Gugenheima laukums.


    Stāvokļa mainīgie

    Norādiet mainīgos. # 246 un # 223, Mainīgie lielumi, kas unikāli apraksta termodinamisko stāvokli vai sistēmas stāvokļa izmaiņas. Tie ietver spiedienu, absolūto temperatūru un tilpumu. To vērtība nav atkarīga no sistēmas vēstures. Stāvokļa mainīgā 246 un 223e diferenciālas izmaiņas L. vienmēr var noteikt ar kopējo diferenciāli dL. pārstāv un tas attiecas

    . Tāpēc siltums un darbs nav stāvokļa mainīgie.

    Bez šiem primārā stāvokļa mainīgie 246 & # 223s vai primārā stāvokļa mainīgie viens atšķir atvasināts Stāvokļa mainīgie, t.i., iekšējā enerģija, entalpija un entropija, kas katrs ir atkarīgs no diviem primārā stāvokļa mainīgajiem. Tā kā tos nosaka pēc kaloriju mērījumiem, tos sauc arī par kaloriju stāvokļa mainīgie vai Valsts funkcijas.

    Konkrēti statusa mainīgie ir uz vielas masas, molārā stāvokļa mainīgie pamatojoties uz vielas daudzumu molos.

    Intensīvi stāvokļa mainīgie, piemēram, spiedienu un temperatūru, raksturo tas, ka tie nemaina savu vērtību pat tad, ja sistēma tiek sadalīta apakšsistēmās.

    Plaši stāvokļa mainīgie Tāpat kā tilpums, iekšējā enerģija vai entropija darbojas aditīvi, kad apakšsistēmas tiek apvienotas, lai izveidotu vispārēju sistēmu.

    Turklāt t.s kanoniskie stāvokļa mainīgie kas ir piešķirti noteiktam termodinamiskajam potenciālam.

    Atklājiet mūsu grāmatu ieteikumus par šo tēmu "Stāvokļa mainīgie" Springer veikalā!

    Lasītāju viedoklis

    Ja jums ir kādi komentāri par šī raksta saturu, varat informēt redaktorus pa e-pastu. Mēs lasām jūsu vēstuli, taču lūdzam jūsu sapratni, jo nevaram atbildēt uz katru.

    Personāls I un II sējums

    Silvija Bārnete
    Dr. Matiass Delbriks
    Dr. Reinalda saldējums
    Natālija Fišere
    Valters Greulihs (redaktors)
    Kārstens Heinishs
    Sonja Nāgela
    Dr. Gunārs Radons
    MS (Optika) Lina Šilinga-Benza
    Dr. Joahims Šillers

    Kristīne Vēbere
    Ulrihs Kilians

    Kvadrātiekavās ir autora saīsinājums, apaļajās iekavās skaitlis ir priekšmeta jomas numurs, priekšvārdā var atrast priekšmetu jomu sarakstu.

    Katja Bammel, Berlīne [KB2] (A) (13)
    Prof Dr. V. Bauhofers, Hamburga (B) (20, 22)
    Sabīne Baumane, Heidelberga [SB] (A) (26)
    Dr. Ginters Beikerts, Vīrnheima [GB1] (A) (04, 10, 25)
    Prof Dr. Hanss Berkemers, Frankfurte [HB1] (A, B) (29)
    Prof Dr. Klauss Bethge, Frankfurte (B) (18)
    Prof. Tamás S. Biró, Budapešta [TB2] (A) (15)
    Dr. Tomass Bīrks, Leimena [TB] (A) (32)
    Angela Burchard, Ženēva [AB] (A) (20, 22)
    Dr. Matiass Delbriks, Dosenheima [MD] (A) (12, 24, 29)
    Dr. Volfgangs Eizenbergs, Leipciga [WE] (A) (15)
    Dr. Frenks Eizenhabers, Heidelberga [FE] (A) (27 eseja Biofizika)
    Dr. Rodžers Erbs, Kasele [RE1] (A) (33)
    Dr. Angelika Faller-Müller, Groß-Cimmer [AFM] (A) (16, 26)
    Dr. Andreass Folstihs, Oberkohena [AF4] (A) (eseja adaptīvā optika)
    Prof Dr. Rūdolfs Feile, Darmštate (B) (20, 22)
    Stīvens Fihtners, Dosenheima [SF] (A) (31)
    Dr. Tomass Filks, Freiburga [TF3] (A) (10, 15)
    Natālija Fišere, Dosenheima [NF] (A) (32)
    Prof Dr. Klauss Fredenhāgens, Hamburga [KF2] (A) (eseja algebriskā kvantu lauka teorija)
    Tomass Fūrmans, Heidelberga [TF1] (A) (14)
    Kristians Fulda, Heidelberga [CF] (A) (07)
    Frenks Gablers, Frankfurte [FG1] (A) (22 eseju datu apstrādes sistēmas nākotnes augstas enerģijas un smago jonu eksperimentiem)
    Dr. Haralds Gencs, Darmštate [HG1] (A) (18)
    Maikls Gerdings, Kühlungsborn [MG2] (A) (13)
    Andrea Greinere, Heidelberga [AG1] (A) (06)
    Uve Grigoleita, Getingena [UG] (A) (13)
    Prof Dr. Maikls Grodzickis, Zalcburga [MG1] (A, B) (01, 16 esejas blīvuma funkcionālā teorija)
    Prof Dr. Helmuts Hāberlands, Freiburga [HH4] (A) (Eseju kopas fizika)
    Dr. Andreas Heilmann, Chemnitz [AH1] (A) (20, 21)
    Kārstens Heinishs, Kaizerslauterna [CH] (A) (03)
    Dr. Hermanis Hinšs, Heidelberga [HH2] (A) (22)
    Jens Hoerner, Hanovere [JH] (A) (20)
    Dr. Dīters Hofmans, Berlīne [DH2] (A, B) (02)
    Renāte Džerečika, Heidelberga [RJ] (A) (28)
    Dr. Ulrihs Kilians, Hamburga [Apvienotā Karaliste] (A) (19)
    Tomass Kluge, Mainca [TK] (A) (20)
    Ahims Knolls, Strasbūra [AK1] (A) (20)
    Andreass Kolmans, Heidelberga [AK2] (A) (29)
    Dr. Barbara Kopff, Heidelberga [BK2] (A) (26)
    Dr. Bernds Krauze, Karlsrūe [BK1] (A) (19)
    Ralfs Kūnls, Heidelberga [RK1] (A) (05)
    Dr. Andreas Markwitz, Drēzdene [AM1] (A) (21)
    Holgers Matisiks, Bensheima [HM3] (A) (29)
    Matiass Mertenss, Mainca [MM1] (A) (15)
    Dr. Dirks Metzgers, Manheima [DM] (A) (07)
    Dr. Rudi Michalak, Warwick, Apvienotā Karaliste [RM1] (A) (23)
    Helmuts Milde, Drēzdene [HM1] (A) (09. Esejas akustika)
    Ginters Milde, Drēzdene [GM1] (A) (12)
    Marita Milde, Drēzdene [MM2] (A) (12)
    Dr. Kristofers Monro, Bouldera, ASV [CM] (A) (Eseja Atomu un jonu slazdi)
    Dr. Andreas Müller, Ķīle [AM2] (A) (33 Esejas Ikdienas fizika)
    Dr. Nikolauss Nestls, Rēgensburga [NN] (A) (05)
    Dr. Tomass Otto, Ženēva [TO] (A) (06. Eseju analītiskā mehānika)
    Prof Dr. Harijs Pols, Berlīne [HP] (A) (13)
    Cand. Fizik. Kristofs Pflumms, Karlsrūe [CP] (A) (06, 08)
    Prof Dr. Ulrihs Plats, Heidelberga [UP] (A) (Esejas atmosfēra)
    Dr. Olivers Probsts, Montereja, Meksika [OP] (A) (30)
    Dr. Rolands Andreass Puntigams, Minhene [RAP] (A) (14 eseja Vispārējā relativitātes teorija)
    Dr. Gunārs Radons, Manheima [GR1] (A) (01, 02, 32)
    Prof Dr. Ginters Radons, Štutgarte [GR2] (A) (11)
    Olivers Rattunde, Freiburga [OR2] (A) (16 eseju klastera fizika)
    Dr. Karls-Hennings Rērens, Getingena [KHR] (A) (eseja algebriskā kvantu lauka teorija)
    Ingrīda Reizere, Manhetena, ASV [IR] (A) (16)
    Dr. Uve Reners, Leipciga [UR] (A) (10)
    Dr. Ursula Resch-Esser, Berlīne [URE] (A) (21)
    Prof Dr. Hermanis Rītšels, Karlsrūe [HR1] (A, B) (23)
    Dr. Pīters Olivers Rolls, Mainca [OR1] (A, B) (04, 15 eseju izplatīšanas)
    Hans-Jörg Rutsch, Heidelberga [HJR] (A) (29)
    Dr. Margita Sarstedta, Ņūkāsla pie Tainas, Apvienotā Karaliste [MS2] (A) (25)
    Rolfs Zauermosts, Valdkirha [RS1] (A) (02)
    Prof Dr. Artūrs Šārmans, Gīsens (B) (06, 20)
    Dr. Ārne Širmahers, Minhene [AS5] (A) (02)
    Kristīna Šmita, Freiburga [CS] (A) (16)
    Cand. Fizik. Jorgs Šulers, Karlsrūe [JS1] (A) (06., 08.)
    Dr. Joahims Šillers, Mainca [JS2] (A) (10 eseju analītiskā mehānika)
    Prof Dr. Heincs-Georgs Šusters, Ķīle [HGS] (A, B) (11 esejas Haoss)
    Ričards Švalbahs, Mainca [RS2] (A) (17)
    Prof Dr. Klauss Stierstadt, Minhene [KS] (A, B) (07, 20)
    Cornelius Suchy, Brisele [CS2] (A) (20)
    William J. Thompson, Chapel Hill, ASV [WYD] (A) (Eseja datori fizikā)
    Dr. Tomass Volkmans, Ķelne [TV] (A) (20)
    Dipl.-Geophys. Rolfs Voms Šteins, Ķelne [RVS] (A) (29)
    Patriks Voss-de Hāns, Mainca [PVDH] (A) (17)
    Tomass Vāgners, Heidelberga [TW2] (A) (29 esejas atmosfēra)
    Manfrēds Vēbers, Frankfurte [MW1] (A) (28)
    Markuss Venke, Heidelberga [MW3] (A) (15)
    Prof Dr. Deivids Vainlends, Boulder, ASV [DW] (A) (Eseja Atomu un jonu slazdi)
    Dr. Haralds Virts, Sendženisa-Pouilly, F [HW1] (A) (20) Steffen Wolf, Freiburga [SW] (A) (16)
    Dr. Maikls Zilgits, Frankfurte [MZ] (A) (02)
    Prof Dr. Helmuts Cimmermans, Jēna [HZ] (A) (32)
    Dr. Kajs Zubers, Dortmunde [KZ] (A) (19)

    Dr. Ulrihs Kilians (atbildīgais)
    Kristīne Vēbere

    Priv.-Doz. Dr. Dīters Hofmans, Berlīne

    Kvadrātiekavās ir autora saīsinājums, apaļajās iekavās skaitlis ir priekšmeta jomas numurs, priekšvārdā var atrast priekšmetu jomu sarakstu.

    Markus Aspelmeyer, Minhene [MA1] (A) (20)
    Dr. Katja Bammel, Kaljāri, I [KB2] (A) (13)
    Doz. Hanss-Georgs Bartels, Berlīne [HGB] (A) (02)
    Steffen Bauer, Karlsrūe [SB2] (A) (20, 22)
    Dr. Ginters Beikerts, Vīrnheima [GB1] (A) (04, 10, 25)
    Prof Dr. Hanss Berkemers, Frankfurte [HB1] (A, B) (29)
    Dr. Verners Biberahers, Gārčings [WB] (B) (20)
    Prof. Tamás S. Biró, Budapešta [TB2] (A) (15)
    Prof Dr. Helmuts Bokemeyer, Darmstadt [HB2] (A, B) (18)
    Dr. Ulfs Borgeests, Hamburga [UB2] (A) (Eseja kvazāri)
    Dr. Tomass Bīrks, Leimena [TB] (A) (32)
    Jochen Büttner, Berlīne [JB] (A) (02)
    Dr. Matiass Delbriks, Dosenheima [MD] (A) (12, 24, 29)
    Karls Eberls, Štutgarte [KE] (A) (eseja par molekulārā stara epitaksiju)
    Dr. Dītrihs Einzels, Garčings [DE] (A) (20)
    Dr. Volfgangs Eizenbergs, Leipciga [WE] (A) (15)
    Dr. Frenks Eizenhābers, Vīne [FE] (A) (27)
    Dr. Rodžers Erbs, Kasele [RE1] (A) (33 esejas Optical Phenomen in the atmosfērā)
    Dr. Kristians Eirihs, Brēmene [CE] (A) (Esejas neironu tīkli)
    Dr. Angelika Faller-Müller, Groß-Cimmer [AFM] (A) (16, 26)
    Stīvens Fihtners, Heidelberga [SF] (A) (31)
    Dr. Tomass Filks, Freiburga [TF3] (A) (10, 15 eseju perkolācijas teorija)
    Natālija Fišere, Valdorfa [NF] (A) (32)
    Dr. Haralds Fukss, Minstere [HF] (A) (Esejas skenējošās zondes mikroskopija)
    Dr. Tomass Fūrmans, Manheima [TF1] (A) (14)
    Kristians Fulda, Hanovere [CF] (A) (07)
    Dr. Haralds Gencs, Darmštate [HG1] (A) (18)
    Maikls Gerdings, Kühlungsborn [MG2] (A) (13)
    Prof Dr. Gerd Graßhoff, Bern [GG] (A) (02)
    Andrea Greinere, Heidelberga [AG1] (A) (06)
    Uve Grigoleita, Vainheima [UG] (A) (13)
    Prof Dr. Maikls Grodzickis, Zalcburga [MG1] (B) (01, 16)
    Ginters Hadvičs, Minhene [GH] (A) (20)
    Dr. Andreass Heilmans, Halle [AH1] (A) (20, 21)
    Kārstens Heinishs, Kaizerslauterna [CH] (A) (03)
    Dr. Kristofs Heince, Hamburga [CH3] (A) (29)
    Dr. Marks Hembergers, Heidelberga [MH2] (A) (19)
    Florians Herolds, Minhene [FH] (A) (20)
    Dr. Hermanis Hinšs, Heidelberga [HH2] (A) (22)
    Priv.-Doz. Dr. Dīters Hofmans, Berlīne [DH2] (A, B) (02)
    Dr. Georgs Hofmans, Gif-sur-Yvette, FR [GH1] (A) (29)
    Dr. Gert Jacobi, Hamburga [GJ] (B) (09)
    Renāte Džerečika, Heidelberga [RJ] (A) (28)
    Dr. Katrīna Džorneta, Štutgarte [CJ] (A) (Esejas nanocaurules)
    Prof Dr. Josef Kallrath, Ludvigshafen, [JK] (A) (04 eseja Numerical Methods in Physics)
    Priv.-Doz. Dr. Klauss Kīfers, Freiburga [CK] (A) (14, 15 eseja Kvantu gravitācija)
    Ričards Kilians, Vīsbādene [RK3] (22)
    Dr. Ulrihs Kilians, Heidelberga [Apvienotā Karaliste] (A) (19)
    Dr. Uve Klemrāds, Minhene [UK1] (A) (20, esejas fāzu pārejas un kritiskās parādības)
    Dr. Ahims Knolls, Karlsrūe [AK1] (A) (20)
    Dr. Aleksejs Kojevņikovs, Koledžas parks, ASV [AK3] (A) (02)
    Dr. Berndt Koslowski, Ulm [BK] (A) (Esejas virsmas un saskarnes fizika)
    Dr. Bernds Krauze, Minhene [BK1] (A) (19)
    Dr. Jens Kreisel, Grenoble [JK2] (A) (20)
    Dr. Džero Kube, Mainca [GK] (A) (18)
    Ralfs Kūnls, Heidelberga [RK1] (A) (05)
    Volkers Laufs, Magdeburga [VL] (A) (04)
    Priv.-Doz. Dr. Aksels Lorks, Minhene [AL] (A) (20)
    Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
    Holgers Matisiks, Celle [HM3] (A) (29)
    Dr. Dirks Metzgers, Manheima [DM] (A) (07)
    Prof Dr. Karls fon Mejens, Minhene [KVM] (A) (02)
    Dr. Rudi Michalak, Augsburga [RM1] (A) (23)
    Helmuts Milde, Drēzdene [HM1] (A) (09)
    Ginters Milde, Drēzdene [GM1] (A) (12)
    Marita Milde, Drēzdene [MM2] (A) (12)
    Dr. Andreass Millers, Ķīle [AM2] (A) (33)
    Dr. Nikolaus Nestle, Leipciga [NN] (A, B) (05, 20 esejas par molekulārā stara epitaksiju, virsmas un saskarnes fiziku un skenējošās zondes mikroskopiju)
    Dr. Tomass Otto, Ženēva [TO] (A) (06)
    Dr. Ulrihs Parlics, Getingena [UP1] (A) (11)
    Kristofs Pflumms, Karlsrūe [CP] (A) (06, 08)
    Dr. Olivers Probsts, Montereja, Meksika [OP] (A) (30)
    Dr. Rolands Andreass Puntigams, Minhene [RAP] (A) (14)
    Dr. Andrea Quintel, Štutgarte [AQ] (A) (Esejas nanocaurules)
    Dr. Gunārs Radons, Manheima [GR1] (A) (01, 02, 32)
    Dr. Makss Rauners, Vainheima [MR3] (A) (15 eseju kvantu informātika)
    Roberts Rausendorfs, Minhene [RR1] (A) (19)
    Ingrīda Reizere, Manhetena, ASV [IR] (A) (16)
    Dr. Uve Reners, Leipciga [UR] (A) (10)
    Dr. Ursula Resch-Esser, Berlīne [URE] (A) (21)
    Dr. Pīters Olivers Rolls, Ingelheims [OR1] (A, B) (15 esejas par kvantu mehāniku un tās interpretācijām)
    Prof Dr. Zigmārs Rots, Štutgarte [SR] (A) (Eseja nanocaurules)
    Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
    Dr. Margita Sarstedta, Lēvena, B [MS2] (A) (25)
    Rolfs Zauermosts, Valdkirha [RS1] (A) (02)
    Matiass Šemmels, Berlīne [MS4] (A) (02)
    Maikls Šmids, Štutgarte [MS5] (A) (Esejas nanocaurules)
    Dr. Martins Šēns, Konstance [MS] (A) (14)
    Jorgs Šulers, Taunusšteins [JS1] (A) (06., 08.)
    Dr. Joahims Šillers, Dosenheima [JS2] (A) (10)
    Ričards Švalbahs, Mainca [RS2] (A) (17)
    Prof Dr. Pols Steinhards, Prinstona, ASV [PS] (A) (Esejas kvazikristāli un kvazi-vienības šūnas)
    Prof Dr. Klauss Stierštats, Minhene [KS] (B)
    Dr. Zigmunds Stintzings, Minhene [SS1] (A) (22)
    Cornelius Suchy, Brisele [CS2] (A) (20)
    Dr. Volkers Teileiss, Minhene [VT] (A) (20)
    Prof Dr. Džeralds Hūfs, Utrehta, Nīderlande [GT2] (A) (esejas renormalizācija)
    Dr. Anete Voga, Berlīne [AV] (A) (02)
    Dr. Tomass Volkmans, Ķelne [TV] (A) (20)
    Rolfs Voms Šteins, Ķelne [RVS] (A) (29)
    Patriks Voss-de Hāns, Mainca [PVDH] (A) (17)
    Dr. Tomass Vāgners, Heidelberga [TW2] (A) (29)
    Dr. Hildegarde Vasmuta-Frīza, Ludvigshafena [HWF] (A) (26)
    Manfrēds Vēbers, Frankfurte [MW1] (A) (28)
    Priv.-Doz. Dr. Burghards Veiss, Lībeka [BW2] (A) (02)
    Prof Dr. Klauss Vinters, Berlīne [KW] (A) (eseja par neitrīno fiziku)
    Dr. Ahims Viksforts, Minhene [AW1] (A) (20)
    Dr. Stīfens Volfs, Bērklija, ASV [SW] (A) (16)
    Priv.-Doz. Dr. Jochen Wosnitza, Karlsrūe [JW] (A) (23 eseja par organiskajiem supravadītājiem)
    Priv.-Doz. Dr. Jörg Zegenhagen, Štutgarte [JZ3] (A) (21 esejas virsmas rekonstrukcija)
    Dr. Kajs Zubers, Dortmunde [KZ] (A) (19)
    Dr. Verners Cvergers, Minhene [WZ] (A) (20)

    Dr. Ulrihs Kilians (atbildīgais)
    Kristīne Vēbere

    Priv.-Doz. Dr. Dīters Hofmans, Berlīne

    Kvadrātiekavās ir autora saīsinājums, apaļajās iekavās skaitlis ir priekšmeta jomas numurs, priekšvārdā var atrast priekšmetu jomu sarakstu.

    Prof Dr. Klauss Andress, Garching [KA] (A) (10)
    Markus Aspelmeyer, Minhene [MA1] (A) (20)
    Dr. Katja Bammel, Kaljāri, I [KB2] (A) (13)
    Doz. Hanss-Georgs Bartels, Berlīne [HGB] (A) (02)
    Steffen Bauer, Karlsrūe [SB2] (A) (20, 22)
    Dr. Ginters Beikerts, Vīrnheima [GB1] (A) (04, 10, 25)
    Prof Dr. Hanss Berkemers, Frankfurte [HB1] (A, B) (29. eseja seismoloģija)
    Dr. Verners Biberahers, Gārčings [WB] (B) (20)
    Prof. Tamás S. Biró, Budapešta [TB2] (A) (15)
    Prof Dr. Helmuts Bokemeyer, Darmstadt [HB2] (A, B) (18)
    Dr. Tomass Bīrks, Leimena [TB] (A) (32)
    Jochen Büttner, Berlīne [JB] (A) (02)
    Dr. Matiass Delbriks, Dosenheima [MD] (A) (12, 24, 29)
    Prof Dr. Martins Dressels, Štutgarte (A) (esejas griešanās blīvuma viļņi)
    Dr. Maikls Ekerts, Minhene [ME] (A) (02)
    Dr. Dītrihs Einzels, Garčings (A) (eseja par supravadītspēju un superfluiditāti)
    Dr. Volfgangs Eizenbergs, Leipciga [WE] (A) (15)
    Dr. Frenks Eizenhābers, Vīne [FE] (A) (27)
    Dr. Rodžers Erbs, Kasele [RE1] (A) (33)
    Dr. Angelika Faller-Müller, Groß-Cimmer [AFM] (A) (16, 26)
    Stīvens Fihtners, Heidelberga [SF] (A) (31)
    Dr. Tomass Filks, Freiburga [TF3] (A) (10, 15)
    Natālija Fišere, Valdorfa [NF] (A) (32)
    Dr. Tomass Fūrmans, Manheima [TF1] (A) (14)
    Kristians Fulda, Hanovere [CF] (A) (07)
    Frenks Gablers, Frankfurte [FG1] (A) (22)
    Dr. Haralds Gencs, Darmštate [HG1] (A) (18)
    Prof Dr. Henings Gencs, Karlsrūe [HG2] (A) (Esejas Simetrija un vakuums)
    Dr. Maikls Gerdings, Potsdama [MG2] (A) (13)
    Andrea Greinere, Heidelberga [AG1] (A) (06)
    Uve Grigoleita, Vainheima [UG] (A) (13)
    Ginters Hadvičs, Minhene [GH] (A) (20)
    Dr. Andreass Heilmans, Halle [AH1] (A) (20, 21)
    Kārstens Heinishs, Kaizerslauterna [CH] (A) (03)
    Dr. Marks Hembergers, Heidelberga [MH2] (A) (19)
    Dr. Saša Hilgenfelde, Kembridža, ASV (A) (eseja sonoluminiscence)
    Dr. Hermanis Hinšs, Heidelberga [HH2] (A) (22)
    Priv.-Doz. Dr. Dīters Hofmans, Berlīne [DH2] (A, B) (02)
    Dr. Gert Jacobi, Hamburga [GJ] (B) (09)
    Renāte Džerečika, Heidelberga [RJ] (A) (28)
    Prof Dr. Josefs Kallrath, Ludvigshafena [JK] (A) (04)
    Priv.-Doz. Dr. Klauss Kīfers, Freiburga [CK] (A) (14, 15)
    Ričards Kilians, Vīsbādene [RK3] (22)
    Dr. Ulrihs Kilians, Heidelberga [Apvienotā Karaliste] (A) (19)
    Thomas Kluge, Jülich [TK] (A) (20)
    Dr. Ahims Knolls, Karlsrūe [AK1] (A) (20)
    Dr. Aleksejs Kojevņikovs, Koledžas parks, ASV [AK3] (A) (02)
    Dr. Bernds Krauze, Minhene [BK1] (A) (19)
    Dr. Džero Kube, Mainca [GK] (A) (18)
    Ralfs Kūnls, Heidelberga [RK1] (A) (05)
    Volkers Laufs, Magdeburga [VL] (A) (04)
    Dr. Antons Lerfs, Garčings [AL1] (A) (23)
    Dr. Detlefs Lohse, Tvente, NL (A) (eseja sonoluminiscence)
    Priv.-Doz. Dr. Aksels Lorks, Minhene [AL] (A) (20)
    Prof Dr. Jans Luiss, Halle (A) (eseja stīgu teorija)
    Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
    Holgers Matisiks, Celle [HM3] (A) (29)
    Dr. Dirks Metzgers, Manheima [DM] (A) (07)
    Dr. Rudi Michalak, Drēzdene [RM1] (A) (23 esejas par zemas temperatūras fiziku)
    Ginters Milde, Drēzdene [GM1] (A) (12)
    Helmuts Milde, Drēzdene [HM1] (A) (09)
    Marita Milde, Drēzdene [MM2] (A) (12)
    Prof Dr. Andreass Millers, Trīre [AM2] (A) (33)
    Prof Dr. Karls Otto Minnihs, Heidelberga (A) (eseja par vides fiziku)
    Dr. Nikolaus Nestle, Leipciga [NN] (A, B) (05, 20)
    Dr. Tomass Otto, Ženēva [TO] (A) (06)
    Priv.-Doz. Dr. Ulrihs Parlics, Getingena [UP1] (A) (11)
    Kristofs Pflumms, Karlsrūe [CP] (A) (06, 08)
    Dr. Olivers Probsts, Montereja, Meksika [OP] (A) (30)
    Dr. Rolands Andreass Puntigams, Minhene [RAP] (A) (14)
    Dr. Gunārs Radons, Manheima [GR1] (A) (01, 02, 32)
    Dr. Makss Rauners, Vainheima [MR3] (A) (15)
    Roberts Rausendorfs, Minhene [RR1] (A) (19)
    Ingrīda Reizere, Manhetena, ASV [IR] (A) (16)
    Dr. Uve Reners, Leipciga [UR] (A) (10)
    Dr. Ursula Resch-Esser, Berlīne [URE] (A) (21)
    Dr. Pīters Olivers Rolls, Ingelheima [OR1] (A, B) (15)
    Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
    Rolfs Zauermosts, Valdkirha [RS1] (A) (02)
    Matiass Šemmels, Berlīne [MS4] (A) (02)
    Prof Dr. Erhards Šolcs, Vupertāle [ES] (A) (02)
    Dr. Martin Schön, Konstanz [MS] (A) (14 esejas Īpašā relativitātes teorija)
    Dr. Ervins Šūberts, Garching [ES4] (A) (23)
    Jorgs Šulers, Taunusšteins [JS1] (A) (06., 08.)
    Dr. Joahims Šillers, Dosenheima [JS2] (A) (10)
    Ričards Švalbahs, Mainca [RS2] (A) (17)
    Prof Dr. Klauss Stierštats, Minhene [KS] (B)
    Dr. Zigmunds Stintzings, Minhene [SS1] (A) (22)
    Dr. Bertolds Sukans, Gīsens [BS] (A) (Eseja Zinātnes filozofija)
    Cornelius Suchy, Brisele [CS2] (A) (20)
    Dr. Volkers Teileiss, Minhene [VT] (A) (20)
    Prof Dr. Stefans Teisens, Minhene (A) (eseja stīgu teorija)
    Dr. Anete Voga, Berlīne [AV] (A) (02)
    Dr. Tomass Volkmans, Ķelne [TV] (A) (20)
    Rolfs Voms Šteins, Ķelne [RVS] (A) (29)
    Dr. Patriks Voss-de Hāns, Mainca [PVDH] (A) (17)
    Dr. Tomass Vāgners, Heidelberga [TW2] (A) (29)
    Manfrēds Vēbers, Frankfurte [MW1] (A) (28)
    Dr. Martins Verners, Hamburga [MW] (A) (29)
    Dr. Ahims Viksforts, Minhene [AW1] (A) (20)
    Dr. Stīfens Volfs, Bērklija, ASV [SW] (A) (16)
    Dr. Stefans L. Volfs, Minhene [SW1] (A) (02)
    Priv.-Doz. Dr. Jochen Wosnitza, Karlsrūe [JW] (A) (23)
    Dr. Kajs Zubers, Dortmunde [KZ] (A) (19)
    Dr. Verners Cvergers, Minhene [WZ] (A) (20)

    Raksti par tēmu

    Ielādēt.

    P-V un T-s diagramma

    iekš p-V diagramma vada Nosacījuma līkne nepārsteidzoši vertikāli vai paralēli p-asij (vertikālā ass). Tas joprojām attiecas uz izohoriskām stāvokļa izmaiņām apjoms beigās nemainīgs, tas attiecas uz v = const.

    iekš T-s diagramma rodas eksponenciāls kurss a.

    Apjoma darba aprēķins

    Iekš izohorisks Notiek stāvokļa maiņa Skaļuma maiņas darbs tā vietā apjoms nemainīgs ir un nemainās. Tāpēc uz apjoma maiņas darba termiņu attiecas sekojošais:

    Mēs to varētu izdarīt Skaļuma maiņas darbs iekš p-V diagramma grafiski pārstāvēt. The Laukums zem līknes pret V-asi (horizontālā ass) aprakstiet šo darbu. Tā kā izohors p-V diagrammā ir parādīts kā vertikāla līnija, tas arī pastāv apgabalā un Skaļuma maiņas darbs tāpēc tas pats nulle.

    Spiediena maiņas darbs

    Vienā atvērts sistēma ar nemainīgu skaļumu () rezultāti vaicājumam tehnisks darbs (vai spiediena maiņas darbs):

    Ja šajā vienādojumā ievietojat stāvokļa termisko vienādojumu, jūs iegūstat:

    Spiediena maiņas darbu varam arī grafiski attēlot p-V diagrammā. Tas atbilst apgabalā starp uz grafikā un p-ass (vertikālā ass).

    Siltumu

    Ļaujiet mums tagad apsvērt Siltuma pārnese izohoriskā stāvokļa maiņa. uz formula priekš iekšējā enerģija priekš slēgta sistēma var attēlot šādi:

    apraksta plkst neatgriezeniski Procesi attiecīgais izkliedēšanas darbs. Tālāk norādītais attiecas uz atgriezeniskiem procesiem . Kā jau minēts iepriekš, izohoriskā stāvokļa maiņa ir Skaļuma maiņas darbs tas pats nulle, tāpēc tas attiecas uz siltumu :

    (neatgriezeniskam procesam)

    (atgriezeniskam procesam)

    (ar N = daļiņu skaits, k = Bolcmana konstante, = Temperatūras starpība)

    uz apgabalā starp Grafiks un s-ass (horizontālā ass) im T-s diagramma atbilst piegādātajam Siltumsenerģiju.

    Entropija

    Sākuma formula Entropijas izmaiņas ar v = konst. skan:

    Tagad apskatīsim tos Entropijas izmaiņas precīzāk un integrējot tikko iegūto vienādojumu, mēs varam to izmantot, lai aprēķinātu entropijas izmaiņas:

    Satveriet mēs saīsinām kopāko mēs uzzinājām. Iekš izohorisks Stāvokļa maiņa tas paliek apjoms nemainīgs. Līdz ar to Nosacījuma līkne iekš p-V diagramma viens Vienkārši. Tā būs tikai Siltumenerģija transportēts un Skaļuma maiņas darbs veikta. Turklāt p-V un T-s diagrammās varam saprast spiediena un tilpuma maiņas darbu, kā arī siltuma padevi.


    Fizika būtībā ir saistīta ar stāvokļu aprakstu un maiņu.

    Termins mehānikā

    Piemēram, paātrinājuma fiziskais lielums raksturo ķermeņa kustības stāvokļa izmaiņas.

    Termodinamikas termins

    No vienas puses, šeit jāmin vielu agregātu stāvokļu izmaiņas un ar tām saistītās fāzu pārejas, kas vienmēr ir saistītas ar entropijas izmaiņām. Piemēri tam ir ledus kušana vai ūdens iztvaikošana un kondensācija.

    No otras puses, ir aprakstītas izmaiņas gāzu stāvoklī. Termodinamiskā sistēma tiek pārnesta no viena stāvokļa uz otru. Vienkāršas stāvokļa izmaiņas var novērot, piemēram, balonā, kas vasaras dienā tika piepildīts ar gāzi augstā temperatūrā. Ja tas nonāk telpā ar gaisa kondicionētāju, balons saraujas. Izšķir šādas stāvokļa izmaiņas:

    a) Izobariska stāvokļa maiņa (konstants spiediens) b) Izohoriska stāvokļa maiņa (konstants tilpums) c) Izotermiska stāvokļa maiņa (konstanta temperatūra) d) Adiabātiska stāvokļa maiņa (nav siltumenerģijas apmaiņas) e) Izentropiska stāvokļa maiņa ( nemainās kopējās sistēmas entropija) f) Izentalpiskā stāvokļa maiņa (nav izmaiņas kopējās sistēmas entalpijā)

    Jāpiebilst, ka šīs stāvokļa maiņas ir idealizācijas. Reāli izotermiskas, izentropiskas un līdz ar to arī adiabātiskas stāvokļa izmaiņas pastāv tikai aptuveni.

    Termins, ko lieto atomu, kodolfizikā un kvantu fizikā

    Īpašās atomu, kodolfizikas un kvantu fizikas mikrofizikas jomās galvenokārt ir aprakstītas enerģijas stāvokļu izmaiņas.


    Adiabātisks

    Tiek veikta adiabātiska stāvokļa maiņa kvazistatisks izsauc, kad sistēma ir gandrīz termodinamiskā līdzsvarā jebkurā izmaiņu brīdī. Šajā gadījumā izmaiņu laikā pieņemtie līdzsvara punkti apraksta koherentu ceļu stāvokļa telpā $ Gamma $. Tādā veidā būs Adiabātisks sauca. & # 917 & # 93

    plkst vienkāršas termodinamiskās sistēmas & # 918 & # 93 & # 9114 & # 93 & # 9118 & # 93 ir kvazistatiskas adiabātiskās stāvokļa izmaiņas atgriezenisks. & # 917 & # 93 Tas nozīmē, ka arī adiabātiskās līknes vienkāršās termodinamiskās sistēmās ir nemainīgākas entropija stāvokļa telpā $ Gamma $ šajās sistēmās adiabāti ir identiski Izentropi. Tā kā šīm vienkāršajām sistēmām ir liela praktiskā nozīme Adiabātisks un Izentropi literatūrā bieži lietots sinonīms. Tomēr tas var radīt neskaidrības, jo nevienkāršu termodinamisko sistēmu gadījumā uz adiabātiem entropijai nav jābūt nemainīgai (piemēram, sistēmās ar histerēzi feromagnētiskas vielas dēļ) un izentropiskām stāvokļa izmaiņām nav jābūt. adiabātisks. Turklāt entropijas ieviešana termodinamikā jau paredz adiabātiskās stāvokļa maiņas jēdzienu. & # 917 & # 93

    Ideālās gāzes adiabāti

    Vienkāršas termodinamiskās sistēmas līdzsvara stāvokļi, kas sastāv no noteikta daudzuma vielas $ n $ gāzes tvertnē ar maināmu tilpumu $ V $, veido divdimensiju stāvokļa telpu $ Gamma $. Ja kā koordinātes punktiem $ Gamma $ ir izvēlēta gāzes temperatūra $ T $ un tilpums $ V $, rezultāts darbam sistēmā, mainot tilpumu par $ dV $, ir: & # 91A. 1 un # 93

    $ delta W = - p (T, V) dV = - frac dV $

    Pēdējā vienādība attiecas tikai uz ideālu gāzi, kur spiedienu $ p (T, V) $ nosaka ideālās gāzes stāvokļa funkcija $ p (T, V) = (n RT) / V $, ar $ n $ kā vielas daudzums un $ R $ kā gāzes konstante. Turklāt ideālas gāzes gadījumā iekšējās enerģijas izmaiņas $ U $ nav atkarīgas no tilpuma $ V $ un proporcionālas temperatūras izmaiņām.

    $ c_v $ ir nemainīga molārā siltumietilpība nemainīgā tilpumā. Tālāk minētais attiecas uz adiabātiskajiem procesiem

    $ dU = delta W quad $ un tādējādi ideālajai gāzei $ quad n c_v dT + frac dV = 0 quad $

    Šis vienādojums ir izpildīts & # 917 & # 93 & # 9119 & # 93 & # 9120 & # 93 tad un tikai tad

    tas nozīmē: ja sistēma atrodas adiabātiskas stāvokļa maiņas sākumā punktā $ (T_1, V_1) $ un beigās tilpums ir $ V_2 $, tad gala temperatūru $ T_2 $ aprēķina šādi:

    Pēdējā vienādojumā eksponents $ R / c_v $ tika izteikts ar šeit bieži lietoto adiabātisko eksponentu $ gamma = c_p / c_v $ ar $ c_p = c_v + R $, gaisam ir $ gamma = 1 <,> 4 $. Ja punkti $ Gamma $ ir aprakstīti ar koordinātām $ (p, V) $ vai $ (T, p) $, vienādojums skan

    $ quad p_2 = p_1 pa kreisi ( frac pa labi) ^ < gamma> $ vai $ quad T_2 = T_1 kreisi ( frac pa labi) ^ < frac <1- gamma> < gamma >> $

    Tie izriet no pirmās attiecības, izmantojot ideālo gāzu stāvokļa vienādojumu. Šie vienādojumi ir Adiabātiskie vienādojumi vai Puasona vienādojumi sauca. & # 9121 & # 93 Katrs no tiem ir nosacīts vienādojums Ideālas gāzes adiabāti $ (T, V) $, $ (p, V) $ vai $ (T, p) $ diagrammā.

    Skaitliskie piemēri gaisam

    Skaņai izplatoties gaisā, atmosfērā paceļoties lielām gaisa masām, ar siltumdzinējiem vai gaisa sūkni, rodas Paplašinājumi vai Kompresijas gaisa masu, ko bieži vien var labi raksturot kā adiabātiskas stāvokļa izmaiņas.

    No sākotnējām vērtībām $ V_1, p_1, T_1 $, saspiešanas pakāpes un adiabātiskā eksponenta $ 1 <,> 4 $, galīgās vērtības $ p_2, T_2 $ vai $ V_2, T_2 $ var aprēķināt šādas stāvokļa izmaiņas. Dažiem piemēriem $ V_2 / V_1 $ vērtībām vērtības, kas aprēķinātas saskaņā ar iepriekš minēto adiabātisko vienādojumu, var atrast nākamajā tabulā.

    Izmantot gadījumu $ frac $ $ frac $ $ frac $ $ (T_2 - T_1) / mathrm $
    pie $ T_1 = 293 <,> 15 , mathrm $
    Adiabātiskās saspiešanas piemēri
    Skaņa no runas
    Cilvēki attālumā no $ 1m $
    $ 0<,>999 999 85 $ $ 1<,>00000020 $ $ 1<,>000 000 1 $ $ 0<,>000 3 $
    - $ 0<,>9 $ $ 1<,>16 $ $ 1<,>04 $ $ 12<,>6 $
    - $ 0<,>5 $ $ 2<,>64 $ $ 1<,>32 $ $ 93<,>7 $
    Benzīna dzinējs $ 0<,>1 $ $ 25<,>11 $ $ 2<,>51 $ $ 443<,>2 $
    Dīzeļdzinējs $ 0<,>05 $ $ 66<,>29 $ $ 3<,>31 $ $ 678<,>5 $
    $ 0<,>01 $ $ 631 $ $ 6<,>31 $ $ 1556<,>5 $
    Adiabātiskās izplešanās piemēri
    Sausā gaisa paaugstināšanās
    apmēram 100 m atmosfērā
    $ 1<,>01 $ $ 0<,>986 $ $ 0<,>996 $ $ -1<,>16 $
    - $ 1<,>1 $ $ 0<,>89 $ $ 0<,>98 $ $ -4<,>43 $
    - $ 2 $ $ 0<,>38 $ $ 0<,>76 $ $ -71<,>0 $
    - $ 10 $ $ 0<,>039 $ $ 0<,>40 $ $ -176<,>4 $

    Noteiktās temperatūras atšķirības $ T_2 - T_1 $ pēdējā kolonnā attiecas uz sākotnējo temperatūru $ T_1 = 293 <,> 15 , mathrm $ .

    Šeit aprēķinātās vērtības attiecas tikai uz sausām gaisa masām. Ja gaisa masas satur arī ūdens tvaikus, aprēķinos jāņem vērā tā kondensācija.


    Stāvokļa izmaiņas sistēmās

    Šīs nodaļas mērķis ir sniegt vispārēju pārskatu par statusa izmaiņām sistēmās. Šim nolūkam ir nepieciešami daži pamati, piemēram, sistēmas (atvērta, slēgta) un stāvokļa mainīgie (intensīvi, plaši).

    Atkārtoti: plaši stāvokļa mainīgie mērogo sistēmu un ir fiziski mainīgie, piemēram, vielas daudzums vai tilpums. No otras puses, intensīviem stāvokļa mainīgajiem nav apjomradītu ietaupījumu, t.i., stāvokļa mainīgie ir neatkarīgi no sistēmas lieluma; tie ir fiziski mainīgie, piemēram, spiediens un temperatūra.


    Stāvokļa maiņa

    Daudzas sarežģītas attiecības var viegli attēlot attēlos un diagrammās. Termodinamikā stāvokļa mainīgos lielumus un to izmaiņas sistēmās var attēlot tā sauktajās $ p, v $ diagrammās. Der Zustand eines Systems lässt sich mit Druck, Temperatur und spezifischem Volumen eindeutig darstellen.

    Die Gleichung zeigt, dass der Zustand eines Systems eine dreidimensionale Funktion mit den Parametern $p,v$ und $T$ ist. Das ist unübersichtlich und für unsere Zwecke in Thermodynamik 1 gar nicht nötig. Der Trick ist, für das $p,v$-Diagramm Kurven konstanter Temperatur aus dem dreidimensionalen Diagramm übereinander darzustellen.

    Kurven konstanter Temperatur werden als Isothermen (von gr. „isos“ gleich) bezeichnet. Die Isothermen stehen für das Verhältnis der Änderung von Druck und spezifischem Volumen bei konstanter Temperatur. Für das Beispiel in der Abbildung sehen wir, dass für eine Temperatur bei steigendem spezifischem Volumen der Druck sinkt. Unser Verständnis vom Verhalten von Stoffen werden wir fortlaufend Stück für Stück erweitern.

    Ausgehend von einem festen Zustandspunkt können wir jeweils zwei Zustandsgrößen ändern, während wir die dritte Zustandsgröße festhalten. Je nachdem, welche der drei Zustandsgrößen $p,v$ oder $T$ konstant belassen wird, können wir drei Zustandsänderungen definieren und im $p,v$-Diagramm darstellen.

    Die drei Zustandsänderungen lauten:

    • Isotherme Zustandsänderung: Änderung von Druck und spezifischem Volumen bei konstanter Temperatur
    • Isobare Zustandsänderung: Änderung von Temperatur und spezifischen Volumen bei konstantem Druck
    • Isochore Zustandsänderung: Änderung von Temperatur und Druck bei konstantem spezifischem Volumen

    Das klingt zunächst sehr theoretisch, deswegen schließen wir den Abschnitt mit einem Beispiel.

    Zustandsänderungen in einer Kolbenpumpe

    Hier geht es direkt zum passenden YouTube-Video:

    In einem Behälter der Masse $m$ und des Volumens $V$ (woraus sich ein spezifisches Volumen $v$ ergibt) herrscht ein Druck $p$ bei einer Temperatur $T$. Der Behälter wird nun erwärmt. Um welche Zustandsänderung handelt es sich?

    1. Die Temperatur steigt an, allerdings kann die Luft sich in der Pumpe infolge der Wärmezufuhr nicht ausdehnen, das Volumen bleibt also konstant. Es handelt sich um eine isochore Zustandsänderung mit steigendem Druck.

    Der Behälter besitzt oben einen verschiebbaren Kolben als Deckel. Es wird weiter Wärme zugeführt. Um welche Zustandsänderung handelt es sich jetzt?

    2. Die Wärmezufuhr erhöht die Temperatur der Luft. Der Kolben hebt sich, wodurch sich das Volumen ändert, das spezifische Volumen ändert sich also auch. Die Zustandsänderung ist isobar. Sobald wir Zustandsänderungen berechnen können, werden wir diese Plausibilitätsüberlegung noch mal nachrechnen und belegen.

    Der Behälter wird abschließend mit weiter Luft befüllt, wodurch Druck und Temperatur und Dichte steigen. Allerdings wird nun gewartet, bis die durch die Verdichtung gestiegene Temperatur wieder auf das Ausgangsniveau gesunken ist. Ist die Zustandsänderung isotherm?

    3. Es wird Luft in den Behälter gepumpt. Das spezifische Volumen und der Druck ändern sich also. Da der Vorgang so lange dauert, bis die Luft wieder auf dem Ausgangsniveau ist, kann der Vorgang (näherungsweise) als isotherm betrachtet werden.

    Mit diesem Beispiel beenden wir das Kapitel zu den Grundlagen. Wir können Systeme und einige Zustandsgrößen definieren und messen und wissen, dass sich Zustandsgrößen ändern können. Im nächsten Kapitel kehren wir zur Temperatur zurück und beginnen dann, Zustandsänderungen von Systemen zu berechnen.


    Zusammenhänge

    Zustandsgleichungen

    Experimentelle Befunde zeigen, dass die genannten Größen nicht unabhängig voneinander geändert werden können, was auch in der Gibbssche Phasenregel bzw. in der Festlegung des Zustands eines Systems auf eine bestimmte Anzahl Freiheitsgrade zum Ausdruck kommt. Die entsprechenden Zusammenhänge zwischen den Zustandsgrößen eines Systems beschreiben Zustandsgleichungen.

    Gase unter normalen Bedingungen lassen sich durch Ideales Gas annähernd beschreiben. Es gilt die Allgemeine Gasgleichung $ extstyle p V = n R T ! $ mit der allgemeinen Gaskonstante $ extstyle R = 8<,>3145, mathrm> $

    Eine bessere Näherung für reale Gase bringt die Van-der-Waals-Gleichung: $ extstyle left(p + afrac ight)(V - b n) = n R T $

    Maxwell-Beziehungen

    Die Maxwell-Beziehungen oder Maxwell-Relationen der Thermodynamik (nach dem Physiker James Clerk Maxwell) beschreiben die Zusammenhänge zwischen Änderungen der verschiedenen Zustandsgrößen, so lässt sich z. B. die Änderung der Temperatur  $ extstyle T $ oder Entropie  $ extstyle S $ mit Hilfe der Änderungen anderer Zustandsgrößen, z. B. Druck  $ extstyle p $ oder Volumen  $ extstyle V $ , ausdrücken:

    Guggenheim-Quadrat

    Das Guggenheim-Quadrat oder Guggenheim-Schema ist ein Hilfsmittel, um einige einfache, aber grundlegende Beziehungen der Thermodynamik aus dem Gedächtnis heraus aufzustellen. Sie lassen sich sowohl auf die Maxwell-Beziehungen als auch auf die charakteristischen Funktionen anwenden. Verknüpft werden die Entropie S, die innere Energie U, das Volumen V, die freie Energie F (auch Helmholtz-Energie A), die Temperatur T, die Gibbs-Energie G, der Druck p, und die Enthalpie H.

    Es ist nach Edward Guggenheim benannt.

    Merkhilfen für drei Freiheitsgrade

    Das Guggenheim Quadrat beschreibt Systeme mit zwei Freiheitsgraden. Für drei Freiheitsgrade wurden Merkhilfen in Form der geometrischen Figuren Oktaeder Ώ] ΐ] und Kuboktaeder Α] beschrieben. Bei diesen sind, im Gegensatz zum Quadrat, die thermodynamischen Potentiale (G, U, H, A etc.) keine Kanten, sondern Flächen.


    Inhalt

    Thermodynamik: Temperatur, Thermometer, thermische Ausdehnung von Körpern, Zustandsgleichungen idealer und realer Gase, kinetische Gastheorie, Wärmekapazität und spezifische Wärme, Wärmestrahlung, 1.

    Hauptsatz der Thermodynamik, Volumenarbeit und deren Darstellung im pV-Diagramm, Zustandsänderungen.
    Elektrodynamik: Elektrische Ladung, Leiter, Nichtleiter, Influenz, Coulomb'sches Gesetz, elektrisches Feld, Feldlinien, Bewegung von Punktladungen in elektrischen Feldern, Multipole, Gauß'sches Gesetz, Ladungen und Felder auf Oberflächen von Leitern, Potential und Potentialdifferenz, potentielle Energie, Äquipotentialflächen, Kapazität, Dielektrika, elektrostatische Energie, Magnetfeld, Lorentzkraft, Bewegung von Ladungen im Magnetfeld, Biotsavart'sches Gesetz, Ampere'sches Gesetz, magnetische Induktion, Lenz'sche Regel, Maxwellgleichungen.

    Praktikum: Messung des Planck'schen Wirkungsquantums, Messungen am Plattenkondensator, RC-Glied als Hoch- und Tiefpass, RLC-Glied als Oszillator, Messung der magnetischen Feldstärke, Versuche zur Beugung, Franck-Hertz-Versuche.


    Das beliebte Buch Theoretische Physik wird jetzt erstmalig in korrigierter und ergänzter Form in Einzelbänden angeboten. Das ermöglicht den Studierenden, die handlichen Bände zum Lernen, Aufgabenlösen und zum schnellen Nachschlagen leichter mitnehmen und nutzen zu können. Gleichzeitig wird die gesamte theoretische Physik des Bachelorstudiums (und darüber hinaus) in den vier Bänden aufeinander abgestimmt präsentiert. Das vorliegende Buch ist der vierte Teil der vierbändigen Reihe und deckt den Lehrstoff der Bachelorvorlesung zur Thermodynamik und Statistischen Physik großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz möglichst umfassend ab.

    Die besondere Stärke dieser Reihe liegt darin, den Leser mit einer Vielzahl von didaktischen Elementen beim Lernen zu unterstützen:

    • Alle Kapitel werden mit grundsätzlichen Fragen eingeleitet
    • Wichtige Aussagen, Formeln und Definitionen sind übersichtlich hervorgehoben
    • Beispiele regen zum Aktivwerden an
    • Selbstfragen helfen dem Leser, den behandelten Stoff zu reflektieren
    • „So geht’s weiter“-Abschnitte, beispielsweise über das Curie-Weiss-Modell, Weiße Zwerge und Systeme außerhalb des Gleichgewichts ermöglichen einen Blick über den Tellerrand und geben Einblicke in aktuelle Forschung
    • Anhand ausführlich gelöster Aufgaben kann das Gelernte überprüft und gefestigt werden
    • Mathematische Boxen sind zum schnellen Nachschlagen herausgehoben
    • Alle Bände sind durchgehend vierfarbig und mit übersichtlichen Grafiken gestaltet.

    Die Autoren haben ihre langjährige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung in das Werk einfließen lassen. Darüber hinaus gelingt es ihnen, die Zusammenhänge in der Theoretischen Physik auch bandübergreifend klar werden zu lassen.


    Video: Sauja medikamentu aizstāti ar uzturu (Jūlijs 2022).


Komentāri:

  1. Fenrigami

    Pieļaut kļūdas.

  2. Amhuinn

    Es mēdzu domāt savādāk, paldies par palīdzību šajā jautājumā.

  3. Stedman

    It is obvious, you were not mistaken



Uzrakstiet ziņojumu