4.1.2 Quantitative Definition durch Wärmekapazitäten
|
|
- Clemens Buchholz
- vor 6 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 4 Energie Aus moderner (mikroskopischer Sicht ist klar, daß die Summe U der kinetischen Energien der Moleküle eines Gases (und ggf. ihrer Wechselwirkungsenergien eine thd. Zustandsgröße des Gases ist, deren Wert von U auf U = U +W ansteigen muß, wenn am Gas die (Kompressions- Arbeit W verrichtet wird. Allerdings gibt es eine alternative Form der Energieübertragung an ein thd. System, die ursprünglich nicht als solche erkannt wurde. 4.1 Wärme Ein Gas, das in einem starren Metallbehälter (also bei konstant gehaltenem Volumen in ein heißes Wasserbad getaucht wird, erhöht seine Temperatur, ohne daß dafür eine makroskopische Ursache (wie etwa Kompressionsarbeit erkennbar ist. Man sagt, es sei Wärme vom Wasser an das Gas übergegangen Unterscheidung von Arbeit Wärme wurde einst als masselose Substanz aufgefaßt, die beim Temperaturausgleich vom wärmeren System an das kühlere abgegeben wird, bis man erkannte, daß sie eine spezielle Form des Energieflusses darstellt. Im Gegensatz zur Energieübertragung durch Arbeit ist beim Wärmeübergang kein makroskopischer Mechanismus (etwa eine Kompression erkennbar. Vielmehr wird dabei Energie in mikroskopischen Portionen durch Stöße einzelner Moleküle übertragen. Die prinzipielle Unterscheidung dieser zwei Formen der Energieübertragung, obwohl teilweise aus historischem Erkenntnismangel motiviert, ist jedoch wesentlich für die Thermodynamik. Wir werden dies spätestens bei der Entropiedefinition und der Formulierung des II. Hauptsatzes einsehen Quantitative Definition durch Wärmekapazitäten Def.: Zur Erhöhung der Temperatur von 1 kg Wasser um 1 K (genauer: von 14.5 C auf 15.5 C ist die Wärmemenge Q = 4.19 kj 4 erforderlich, sofern nicht gleichzeitig Arbeit am Wasser verrichtet wird. Mit anderen Worten: Die spezifische Wärmekapazität 4 Ursprünglich hatte man für die Wärme eine eigene Einheit Kilokalorie, mit 1 kcal = 4.19 kj. 17
2 von Wasser der Temperatur T = (73+15 K = 88 K beträgt c W = 4.19 kj kg K. (54 Die von einer beliebigen Wassermenge der Masse m bei einer (nicht zu hohen Temperaturerhöhung T aufgenommene Wärmemenge errechnet sich dann aus der Formel Q = c W m T = C W T, (55 mit der Wärmekapazität C W := c W m der Wassermenge. Bsp.: Ein heißer Stein mit Anfangstemperatur T S = 344 K werde in ein Gefäß mit 10 Litern kühlen Wassers (Masse m W = 10 kg der Anfangstemperatur T W = 90 K getaucht. Nach einer gewissen Zeit stellt sich die Ausgleichstemperatur T = 94 K ein. Wegen T W = (94 90K = 4K hat das Wasser also die Wärmemenge Q W = c W (10kg (4K = 167.6kJ (56 aufgenommen. Sie ist gleich der vom Stein abgegebenen Wärmemenge, Q W = Q S. Mit T S = (94 344K = 50K erhalten wir die Wärmekapazität des Steins zu C S c S m S = Q S = 167.6kJ T S 50K = 3.35 kj K. (57 Auf diese Weise läßt sich jedem thd. System X eine Wärmekapazität C X zuordnen. Bem. 1: Bei der Messung der von einem System aufgenommenen Wärmemenge Q muß garantiert sein, daß am System nicht zugleich Arbeit W verrichtet wird. Dazu bemerken wir, daß zur Definition eines thd. Systems die Angabe seiner Dimension D, von D unabhähgigen Zustandsgrößen und der D 1 verschiedenen Formen von Arbeit gehört, dw i = x i dy i (i = 1,...,D 1. (58 Man muß also die Temperaturänderung T des Systems bei einem Prozeß mit festgehaltenen Werten der Größen Y i (i = 1,...,D 1 messen. Bei pv-systemen ist die einzige dieser Größen das Volumn V. Bem. : Als Zustandsgröße ist die spezifische Wärmekapazität strenggenommen eine Funktion c(p,t von Druck p und Temperatur T. Für flüssiges Wasser (bei p = 1 bar gilt etwa (T in C und c in kj/kg K: T c Um etwa m = 5 kg Wasser bei p = 1 bar von T 0 = 15 C (88 K auf T 1 = 45 C (318 K zu erwärmen bedarf es also der Wärmemenge Q = m T1 T 0 dt c(p,t 5kg ( kj 10K = 67kJ. (59 kg K
3 4.1.3 C p und C V Zur Messung der Wärmekapazität C eines Gases muß dieses eigentlich in einen starren Behälter eingeschlossen sein, da das Gas sonst bei seiner Erwärmung zum Druckausgleich expandiert und somit an seiner Umgebung Arbeit verrichtet. Zur Verdeutlichung schreibt man daher C = C V ( Wärmekapazität des Gases bei konstantem Volumen. Trotzdem definiert man eine Wärmekapazität C p des Gases bei konstantem Druck. Dazu wird das Gas in ein Zylindergefäß mit frei beweglichem Versclußkolben eingeschlossen und etwa in heißes Wasser getaucht. Dann gilt Q = C p T (60 für die dem Gas bei konstantem (Außen- Druck zugeführte Wärmemenge und die daraus resultierende Temperaturerhöhung T. Erwartungsgemäß gilt C p > C V. Für die Stoffmenge n eines klassischen idealen Gases findet man experimentell C V = f nr, C p = f + nr = C V +nr, (61 mit f = 3 bei einatomigen Gasen (He, Ne, etc., f = 5 bei Gasen mit linearen Molekülen (H, HCl, CO, etc. und f = 6 bei Gasen mit nicht-linearen Molekülen (H O, NH 3, CH 4, etc.. Die theoretische Begründung dieser Größen erfordert Information über das mikroskopische Verhalten der einzelnen Gasmoleküle und ist daher der (Quanten- Statistik vorbehalten. Flüssigkeiten und feste Körper (wie Wasser und Stein im obigen Beispiel sind in der Regel inkompressibel. In solchen Fällen läßt sich das Volumen V nicht fixieren. Man mißt dann praktisch immer die Wärmekapazität C p bei konstantem (Atmosphären- Druck p. Da die Volumenausdehnung dabei in der Regel vernachlässigbar ist, gilt mit hoher Genauigkeit C V C p, und man schreibt dafür einfach C. 19
4 4. Der I. Hauptsatz 4..1 Das Wärmedifferential Ein pv-system werde durch einen Gleichgewichtsprozeß (Kurve C im pv-diagramm vom Anfangszustand A (V A,p A in den eng benachbarten Endzustand (V A +δv,p A +δp überführt. Verläuft C dabei innerhalb (oder nicht weit außerhalb des kleinen Rechtecks ( V A V V A +δv, p A p p A +δp, (6 so wird auch für unvollständige Differentiale das Kurvenintegral wegunabhängig: Satz: Verläuft die Kurve C innerhalb eines hinreichend kleinen Rechtecks in der pv- Ebene, so hängt das Kurvenintegral dx auch eines unvollständigen Differentials C dx = x 1 (V,pdV + x (V,pdp (63 nur von Anfangs- und Endpunkt (V A,p A bzw. (V A +δv,p A +δp von C ab. Dabei gilt dx x 1 (V A,p A δv +x (V A,p A δp, (64 C und zwar umso genauer, je kleiner δv und δp sind. Kleine Änderungen δt p bzw δt V der Temperatur T = T(V,p eines pv-systems bei konstantem Druck bzw. bei konstantem Volumen sind jeweils gegeben durch δt p = δv, δt V = δp. (65 V p p V Die partiellen Ableitungen sind jeweils im Anfangszustand (V A,p A auszuwerten. Beim Übergang von (V A,p A nach (V A +δv,p A +δp nimmt das System also die Wärme Q = C p δv + C V δp (66 V p p V auf, mit C p = C p (V A,p A und C V = C V (V A,p A. Wir schließen daraus nach obigem Satz: Die Flußgröße Wärme eines pv-systems wird beschrieben durch das Differential mit den Koeffizienten q 1 (V,p = C p (V,p dq = q 1 (V,pdV + q (V,pdp (67, q (V,p = C V (V,p. (68 V p p V Bsp.: Beim klassischen idealen Gas mit T(V,p = pv, C nr p = f+ nr und C V = f nr gilt dq = f + pdv + f V dp (69 0
5 4.. Energie als Zustandsgröße An einem thd. System mit D-dimensionalem Zustandsraum gibt es D 1 unabhängige FormendW i = x i dy i vonarbeit. DieseD 1DifferentialesindebensowieihreSummeunvollständig. Die dem System zugeführte Wärme wird ebenfalls durch ein unvollständiges Differential dq beschrieben. Dabei gilt der Erste Hauptsatz: Die Summe aller Arbeitsdifferentiale dw i und des Wärmedifferentials dq eines thd. Systems bildet das vollständige Differential du = dq + einer neuen Zustandsgröße U, genannt Energie des Systems. D 1 dw i (70 i=1 4.3 Das klassische ideale Gas (II Thermische und kalorische Zustandsgleichung Beim klassischen idealen Gas (D = gilt ( f + dq + dw = pdv + f ( V dp + pdv = f pdv + f V dp. (71 Dies ist tatsächlich ein vollständiges Differential, und zwar dasjenige der Funktion Durch Einsetzen der thermischen Zustandsgleichung T(V,p = pv RT U(V,p = f pv. (7 pv = nrt (73 erhalten wir hieraus die kalorische Zustandsgleichung des klassischen idealen Gases, U(T,V = f nrt, (74 welche allgemein die Energie eines pv-systems als Funktion von Temperatur und Volumen ausdrückt. Man beachte, daß dies beim klassischen idealen Gas eine reine Temperaturfunktion ist! Weder die thermische noch die kalorische Zustandsgleichung kann aus den Gesetzen der Thd. abgeleitet werden. Beide erfordern Kenntnisse des mikroskopischen Verhaltens der einzelnen Gasmoleküle(Quantenstatistik bzw. kinetische Gastheorie. Beide Zustandsgleichungen gelten hier nur als empirisch begründet. 1
Festkörper - System steht unter Atmosphärendruck gemessenen Wärmen erhalten Index p : - isoliert
Kalorimetrie Mit Hilfe der Kalorimetrie können die spezifischen Wärmekapazitäten für Festkörper, Flüssigkeiten und Gase bestimmt werden. Kalorische Grundgleichung: ΔQ = c m ΔT Festkörper - System steht
MehrThermodynamik I. Sommersemester 2012 Kapitel 3, Teil 2. Prof. Dr.-Ing. Heinz Pitsch
Thermodynamik I Sommersemester 2012 Kapitel 3, Teil 2 Prof. Dr.-Ing. Heinz Pitsch Kapitel 3, Teil 2: Übersicht 3 Energiebilanz 3.3 Bilanzgleichungen 3.3.1 Massebilanz 3.3.2 Energiebilanz und 1. Hauptsatz
MehrThermodynamik I. Sommersemester 2012 Kapitel 3, Teil 2. Prof. Dr. Ing. Heinz Pitsch
Thermodynamik I Sommersemester 2012 Kapitel 3, Teil 2 Prof. Dr. Ing. Heinz Pitsch Kapitel 3, Teil 2: Übersicht 3 Energiebilanz 3.3Bilanzgleichungen 3.3.1Massenbilanz 3.3.2 Energiebilanz und 1. Hauptsatz
Mehr1 Thermodynamik allgemein
Einführung in die Energietechnik Tutorium II: Thermodynamik Thermodynamik allgemein. offenes System: kann Materie und Energie mit der Umgebung austauschen. geschlossenes System: kann nur Energie mit der
Mehr3 Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik
3 Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik 3.1 Der Begriff der inneren Energie Wir betrachten zunächst ein isoliertes System, d. h. es können weder Teilchen noch Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden.
Mehr12 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik für geschlossene Systeme
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik für geschlossene Systeme Der erste Hauptsatz ist die thermodynamische Formulierung des Satzes von der Erhaltung der Energie. Er besagt, daß Energie weder erzeugt noch
MehrMathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlegung WS 2014/15 Chemie I Dr. Helge Klemmer
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlegung WS 2014/15 Chemie I 12.12.2014 Gase Flüssigkeiten Feststoffe Wiederholung Teil 2 (05.12.2014) Ideales Gasgesetz: pv Reale Gase: Zwischenmolekularen Wechselwirkungen
MehrDer Zustand eines Systems ist durch Zustandsgrößen charakterisiert.
Grundbegriffe der Thermodynamik Die Thermodynamik beschäftigt sich mit der Interpretation gegenseitiger Abhängigkeit von stofflichen und energetischen Phänomenen in der Natur. Die Thermodynamik kann voraussagen,
Mehr4 Thermodynamik mikroskopisch: kinetische Gastheorie makroskopisch: System:
Theorie der Wärme kann auf zwei verschiedene Arten behandelt werden. mikroskopisch: Bewegung von Gasatomen oder -molekülen. Vielzahl von Teilchen ( 10 23 ) im Allgemeinen nicht vollständig beschreibbar
MehrAn welche Stichwörter von der letzten Vorlesung können Sie sich noch erinnern?
An welche Stichwörter von der letzten Vorlesung können Sie sich noch erinnern? Temperatur Der nullte Hauptsatz der Thermodynamik: Thermoskop und Thermometer Kelvin, Celsius- und der Fahrenheit-Skala Wärmeausdehnung
Mehr9. Thermodynamik. 9.1 Temperatur und thermisches Gleichgewicht 9.2 Thermometer und Temperaturskala. 9.4 Wärmekapazität
9. Thermodynamik 9.1 Temperatur und thermisches Gleichgewicht 9.2 Thermometer und Temperaturskala 93 9.3 Thermische h Ausdehnung 9.4 Wärmekapazität 9. Thermodynamik Aufgabe: - Temperaturverhalten von Gasen,
MehrPhysik für Mediziner im 1. Fachsemester
Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #10 30/10/2008 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Thermisches Gleichgewicht Soll die Temperatur geändert werden, so muss dem System Wärme (kinetische
MehrThermodynamik der Atmosphäre II
Einführung in die Meteorologie Teil I Thermodynamik der Atmosphäre II Der erste Hauptsatz der Thermodynamik Die Gesamtenergie in einem geschlossenen System bleibt erhalten. geschlossen steht hier für thermisch
MehrThermodynamik. Kapitel 4. Nicolas Thomas
Thermodynamik Kapitel 4 Arbeit und Wärme Länge, x F Kolben Länge, x F Der Kolben wird sehr langsam um die Distanz -dx verschoben. dx Kolben Wieviel Arbeit mussten wir leisten, um den Kolben zu bewegen?
MehrO. Sternal, V. Hankele. 5. Thermodynamik
5. Thermodynamik 5. Thermodynamik 5.1 Temperatur und Wärme Systeme aus vielen Teilchen Quelle: Wikimedia Commons Datei: Translational_motion.gif Versuch: Beschreibe 1 m 3 Luft mit Newton-Mechanik Beschreibe
Mehrd) Das ideale Gas makroskopisch
d) Das ideale Gas makroskopisch Beschreibung mit Zustandsgrößen p, V, T Brauchen trotzdem n, R dazu Immer auch Mikroskopische Argumente dazunehmen Annahmen aus mikroskopischer Betrachtung: Moleküle sind
MehrHauptsatz der Thermodynamik
0.7. Hauptsatz der Thermodynamik Die einem System von außen zugeführte Wärmemenge Q führt zu Erhöhung U der inneren Energie U und damit Erhöhung T der Temperatur T Expansion des olumens gegen den äußeren
MehrThermodynamik (Wärmelehre) III kinetische Gastheorie
Physik A VL6 (07.1.01) Thermodynamik (Wärmelehre) III kinetische Gastheorie Thermische Bewegung Die kinetische Gastheorie Mikroskopische Betrachtung des Druckes Mawell sche Geschwindigkeitserteilung gdes
MehrThermodynamik 1. Typen der thermodynamischen Systeme. Intensive und extensive Zustandsgröße. Phasenübergänge. Ausdehnung bei Erwärmung.
Thermodynamik 1. Typen der thermodynamischen Systeme. Intensive und extensive Zustandsgröße. Phasenübergänge. Ausdehnung bei Erwärmung. Nullter und Erster Hauptsatz der Thermodynamik. Thermodynamische
Mehr2 Grundbegriffe der Thermodynamik
2 Grundbegriffe der Thermodynamik 2.1 Thermodynamische Systeme (TDS) Aufteilung zwischen System und Umgebung (= Rest der Welt) führt zu einer Klassifikation der Systeme nach Art der Aufteilung: Dazu: adiabatisch
MehrStickstoff kann als ideales Gas betrachtet werden mit einer spezifischen Gaskonstante von R N2 = 0,297 kj
Aufgabe 4 Zylinder nach oben offen Der dargestellte Zylinder A und der zugehörige bis zum Ventil reichende Leitungsabschnitt enthalten Stickstoff. Dieser nimmt im Ausgangszustand ein Volumen V 5,0 dm 3
Mehr1. Wärmelehre 1.1. Temperatur. Physikalische Grundeinheiten : Die Internationalen Basiseinheiten SI (frz. Système international d unités)
1. Wärmelehre 1.1. Temperatur Physikalische Grundeinheiten : Die Internationalen Basiseinheiten SI (frz. Système international d unités) 1. Wärmelehre 1.1. Temperatur Ein Maß für die Temperatur Prinzip
MehrWärmelehre Wärme als Energie-Form
Wärmelehre Wärme als Energie-Form Joule's Vorrichtung zur Messung des mechanischen Wärme-Äquivalents alte Einheit: 1 cal = 4.184 J 1 kcal Wärme erwärmt 1 kg H 2 O um 1 K Wird einem Körper mit der Masse
MehrPhysik 2 (B.Sc. EIT) 2. Übungsblatt
Institut für Physik Werner-Heisenberg-Weg 9 Fakultät für Elektrotechnik 85577 München / Neubiberg Universität der Bundeswehr München / Neubiberg Prof Dr H Baumgärtner Übungen: Dr-Ing Tanja Stimpel-Lindner,
Mehr10. Thermodynamik Der erste Hauptsatz Der zweite Hauptsatz Thermodynamischer Wirkungsgrad Der Carnotsche Kreisprozess
Inhalt 10.10 Der zweite Hauptsatz 10.10.1 Thermodynamischer Wirkungsgrad 10.10.2 Der Carnotsche Kreisprozess Für kinetische Energie der ungeordneten Bewegung gilt: Frage: Frage: Wie kann man mit U Arbeit
MehrVersuch Nr.53. Messung kalorischer Größen (Spezifische Wärmen)
Versuch Nr.53 Messung kalorischer Größen (Spezifische Wärmen) Stichworte: Wärme, innere Energie und Enthalpie als Zustandsfunktion, Wärmekapazität, spezifische Wärme, Molwärme, Regel von Dulong-Petit,
MehrErster und Zweiter Hauptsatz
PN 1 Einführung in die alphysik für Chemiker und Biologen 26.1.2007 Paul Koza, Nadja Regner, Thorben Cordes, Peter Gilch Lehrstuhl für BioMolekulare Optik Department für Physik Ludwig-Maximilians-Universität
MehrPN 1 Einführung in die Experimentalphysik für Chemiker und Biologen
PN 1 Einführung in die Experimentalphysik für Chemiker und Biologen 26.1.2007 Paul Koza, Nadja Regner, Thorben Cordes, Peter Gilch Lehrstuhl für BioMolekulare Optik Department für Physik Ludwig-Maximilians-Universität
MehrPhysikalisch-chemische Grundlagen der Verfahrenstechnik
Physikalisch-chemische Grundlagen der Verfahrenstechnik Günter Tovar, Thomas Hirth, Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik guenter.tovar@igvt.uni-stuttgart.de Physikalisch-chemische Grundlagen der
Mehr(b) Schritt I: freie adiabatische Expansion, also ist δw = 0, δq = 0 und damit T 2 = T 1. Folglich ist nach 1. Hauptsatz auch U = 0.
3 Lösungen Lösung zu 65. (a) Siehe Abbildung 1. (b) Schritt I: freie adiabatische Expansion, also ist δw 0, δq 0 und damit. Folglich ist nach 1. Hauptsatz auch U 0. Schritt II: isobare Kompression, also
MehrVorlesung Physik für Pharmazeuten PPh Wärmelehre
Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh - 07 Wärmelehre Aggregatzustände der Materie im atomistischen Bild Beispiel Wasser Eis Wasser Wasserdampf Dynamik an der Wasser-Luft Grenzfläche im atomistischen Bild
MehrThermodynamik I. Sommersemester 2012 Kapitel 4, Teil 1. Prof. Dr.-Ing. Heinz Pitsch
Thermodynamik I Sommersemester 2012 Kapitel 4, Teil 1 Prof. Dr.-Ing. Heinz Pitsch Kapitel 4, Teil 1: Übersicht 4 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik 4.1Klassische Formulierungen 4.1.1Kelvin-Planck-Formulierung
MehrExperimentalphysik. Vorlesungsergänzung (VE), Wintersemester 2017 Modulnummer PTI 301
Experimentalphysik Vorlesungsergänzung (VE), Wintersemester 2017 Modulnummer PTI 301 Experimentalphysik, Inhalt VE 2.1: Temperatur und Wärmeausdehnung VE 2.2: Zustandsgleichung idealer Gase VE 2.3: Erster
MehrMusterlösung Übung 3
Musterlösung Übung 3 Aufgabe 1: Der 1. Hautsatz der Thermodynamik a) Für ein geschlossenes System folgt aus der Energieerhaltung (Gleichung (94) im Skrit) du = dw + dq, (1.1) da ausser Arbeit und Wärme
Mehr2 Wärmelehre. Reibungswärme Reaktionswärme Stromwärme
2 Wärmelehre Die Thermodynamik ist ein Musterbeispiel an axiomatisch aufgebauten Wissenschaft. Im Gegensatz zur klassischen Mechanik hat sie die Quantenrevolution überstanden, ohne in ihren Grundlagen
MehrKapitel 8: Thermodynamik
Kapitel 8: Thermodynamik 8.1 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 8.2 Mechanische Arbeit eines expandierenden Gases 8.3 Thermische Prozesse des idealen Gases 8.4 Wärmemaschine 8.5 Der zweite Hauptsatz
MehrTU-München, Musterlösung. Experimentalphysik II - Ferienkurs Andreas Schindewolf
TU-München, 18.08.2009 Musterlösung Experimentalphysik II - Ferienkurs Andreas Schindewolf 1 Random Kreisprozess a Wärme wird nur im isochoren Prozess ab zugeführt. Hier ist W = 0 und Q ab = nc V t b T
MehrMusterlösung zur Abschlussklausur PC I Übungen (27. Juni 2018)
1. Abkühlung (100 Punkte) Ein ideales Gas (genau 3 mol) durchläuft hintereinander zwei (reversible) Zustandsänderungen: Zuerst expandiert es isobar, wobei die Temperatur von 50 K auf 500 K steigt und sich
MehrST Der Stirling-Motor als Wärmekraftmaschine
ST Der Stirling-Motor als Wärmekraftmaschine Blockpraktikum Herbst 2007 Gruppe 2b 24. Oktober 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen 2 1.1 Stirling-Kreisprozess............................. 2 1.2 Technische
MehrGrundlagen der statistischen Physik und Thermodynamik
Grundlagen der statistischen Physik und Thermodynamik "Feuer und Eis" von Guy Respaud 6/14/2013 S.Alexandrova FDIBA 1 Grundlagen der statistischen Physik und Thermodynamik Die statistische Physik und die
Mehr1. Wärmelehre 1.1. Temperatur Wiederholung
1. Wärmelehre 1.1. Temperatur Wiederholung a) Zur Messung der Temperatur verwendet man physikalische Effekte, die von der Temperatur abhängen. Beispiele: Volumen einer Flüssigkeit (Hg-Thermometer), aber
Mehr(VIII) Wärmlehre. Wärmelehre Karim Kouz WS 2014/ Semester Biophysik
Quelle: http://www.pro-physik.de/details/news/1666619/neues_bauprinzip_fuer_ultrapraezise_nuklearuhr.html (VIII) Wärmlehre Karim Kouz WS 2014/2015 1. Semester Biophysik Wärmelehre Ein zentraler Begriff
MehrThermodynamik Thermodynamische Systeme
Thermodynamik Thermodynamische Systeme p... Druck V... Volumen T... Temperatur (in Kelvin) U... innere Energie Q... Wärme W... Arbeit Idealisierung; für die Betrachtung spielt die Temperatur eine entscheidende
MehrGrundlagen der Physik 2 Schwingungen und Wärmelehre Othmar Marti.
(c) Ulm University p. 1/1 Grundlagen der Physik 2 Schwingungen und Wärmelehre 14. 05. 2007 Othmar Marti othmar.marti@uni-ulm.de Institut für Experimentelle Physik Universität Ulm (c) Ulm University p.
MehrVersuch 2. Physik für (Zahn-)Mediziner. c Claus Pegel 13. November 2007
Versuch 2 Physik für (Zahn-)Mediziner c Claus Pegel 13. November 2007 1 Wärmemenge 1 Wärme oder Wärmemenge ist eine makroskopische Größe zur Beschreibung der ungeordneten Bewegung von Molekülen ( Schwingungen,
MehrHöhere Experimentalphysik 1
Höhere Experimentalphysik 1 Institut für Angewandte Physik Goethe-Universität Frankfurt am Main 9. Vorlesung 20.01.2017 Was bisher geschah Thermodynamik Thermodynamische Systeme und Zustandsgrößen Gleichgewichtszustand
MehrThermodynamik. Thermodynamics. Markus Arndt. Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation Universität Wien January 2008
Thermodynamik Thermodynamics Markus Arndt Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation Universität Wien January 2008 Die Hauptsätze der Thermodynamik & Anwendungen in Wärmekraft und Kältemaschinen
Mehr4.6.5 Dritter Hauptsatz der Thermodynamik
4.6 Hauptsätze der Thermodynamik Entropie S: ds = dq rev T (4.97) Zustandsgröße, die den Grad der Irreversibilität eines Vorgangs angibt. Sie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems. Vorgänge finden
Mehr1.2 Zustandsgrößen, Zustandsänderungen, Gleichgewichtszustand
1.2 Zustandsgrößen, Zustandsänderungen, Gleichgewichtszustand Wie erfolgt die Beschreibung des Zustands eines Systems? über Zustandsgrößen (makroskopische Eigenschaften, die den Zustand eines Systems kennzeichnen)
Mehr1 Grundbegriffe. 1.1 Thermodynamische Systeme. 1.2 Das thermodynamische Gleichgewicht
1 Grundbegriffe orbem.: Die häufig vorkommenden Begriffe Thermodynamik und thermodynamisch werden im Text meist mit Thd. bzw. thd. abgekürzt. 1.1 Thermodynamische Systeme Ein thd. System ist: Im engeren
Mehrb ) den mittleren isobaren thermischen Volumenausdehnungskoeffizienten von Ethanol. Hinweis: Zustand 2 t 2 = 80 C = 23, kg m 3
Aufgabe 26 Ein Pyknometer ist ein Behälter aus Glas mit eingeschliffenem Stopfen, durch den eine kapillarförmige Öffnung führt. Es hat ein sehr genau bestimmtes Volumen und wird zur Dichtebestimmung von
MehrT 300K,p 1,00 10 Pa, V 0, m,t 1200K, Kontrolle Physik Leistungskurs Klasse Hauptsatz, Kreisprozesse
Kontrolle Physik Leistungskurs Klasse 2 7.3.207. Hauptsatz, Kreisprozesse. Als man früh aus dem Haus gegangen ist, hat man doch versehentlich die Kühlschranktür offen gelassen. Man merkt es erst, als man
MehrRepetitorium QM 1 - Tag 5
Thermodynamik und 4. März 2016 Inhaltsverzeichnis 1 Thermodynamik Hauptsätze der Thermodynamik 2 Zustandsgrößen Thermodynamik Hauptsätze der Thermodynamik Ziel: Beschreibung des makroskopischen Gleichgewichtszustandes
Mehr1. Wärme und der 1. Hauptsatz der Thermodynamik 1.1. Grundlagen
IV. Wärmelehre 1. Wärme und der 1. Hauptsatz der Thermodynamik 1.1. Grundlagen Historisch: Wärme als Stoff, der übertragen und in beliebiger Menge erzeugt werden kann. Übertragung: Wärmezufuhr Joulesche
Mehr(der sogenannte nullte Hauptsatz der Thermodynamik). Während des Vorganges kann sich die innere Energie U des Körpers
Kapitel 13 13.1 Der erste Hauptsatz der Das zentrale Konzept der ist die Existenz der Temperatur (der sogenannte nullte Hauptsatz der ). Wir betrachten z.b. zwei Körper A und B. Der Körper A erscheint
Mehr4 Entropie. 4.1 Der Zweite Hauptsatz
4 Entropie 4.1 Der Zweite Hauptsatz In vereinfachter Form besagt der Zweite Hauptsatz(II. HS), daß Wärme nie von selbst von niedriger zu höherer Temperatur fließen kann. Aus dieser schlichten Feststellung
MehrFerienkurs Experimentalphysik 2
Ferienkurs Experimentalphysik 2 Vorlesung 1 Thermodynamik Andreas Brenneis, Marcus Jung, Ann-Kathrin Straub 13.09.2010 1 Allgemeines und Grundbegriffe Grundlegend für das nun folgende Kapitel Thermodynamik
MehrVerbrennungsenergie und Bildungsenthalpie
Praktikum Physikalische Chemie I 1. Januar 2016 Verbrennungsenergie und Bildungsenthalpie Guido Petri Anastasiya Knoch PC111/112, Gruppe 11 Aufgabenstellung Die Bildungsenthalpie von Salicylsäure wurde
Mehr1. Klausur zur Vorlesung Physikalische Chemie I
1. Klausur zur Vorlesung Physikalische Chemie I Sommersemester 2006 8. Juni 2006 Angaben zur Person (BITTE LESERLICH UND IN DRUCKBUCHSTABEN) Name, Vorname... Geburtsdatum und -ort... Matrikelnummer...
MehrPCG Grundpraktikum Versuch 4 Neutralisationswärme Multiple Choice Test
PCG Grundpraktikum Versuch 4 Neutralisationswärme Multiple Choice Test 1. Zu jedem Versuch im PCG wird ein Vorgespräch durchgeführt. Für den Versuch Neutralisationswärme wird dieses Vorgespräch durch einen
MehrPhysik 2 Hydrologen et al., SoSe 2013 Lösungen 3. Übung (KW 19/20) Carnot-Wärmekraftmaschine )
3. Übung KW 19/20) Aufgabe 1 T 4.5 Carnot-Wärmekraftmaschine ) Eine Carnot-Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen den Temperaturen und. Während der isothermen Expansion vergrößert sich das Volumen von auf
MehrThermodynamik I. Sommersemester 2012 Kapitel 2, Teil 1. Prof. Dr. Ing. Heinz Pitsch
Thermodynamik I Sommersemester 2012 Kapitel 2, Teil 1 Prof. Dr. Ing. Heinz Pitsch Kapitel 2, Teil 1: Übersicht 2 Zustandsgrößen 2.1 Thermische Zustandsgrößen 2.1.1 Masse und Molzahl 2.1.2 Spezifisches
MehrPhysik III - Anfängerpraktikum- Versuch 203
Physik III - Anfängerpraktikum- Versuch 203 Sebastian Rollke (103095) und Daniel Brenner (105292) 1. Februar 2005 Inhaltsverzeichnis 1 Vorbetrachtung 2 2 Theorie 2 2.1 Die mikroskopischen Vorgänge bei
Mehr1. Wärmelehre 2.4. Die Freiheitsgrade eines Gases. f=5 Translation + Rotation. f=7 Translation + Rotation +Vibration. Wiederholung
1. Wärmelehre 2.4. Die Freiheitsgrade eines Gases Wiederholung Speziische molare Wärmekapazität c m,v = 2 R R = N A k B = 8.315 J mol K =5 Translation + Rotation =7 Translation + Rotation +ibration 1.
MehrPhysikdepartment. Ferienkurs zur Experimentalphysik 4. Daniel Jost 10/09/15
Physikdepartment Ferienkurs zur Experimentalphysik 4 Daniel Jost 10/09/15 Inhaltsverzeichnis Technische Universität München 1 Kurze Einführung in die Thermodynamik 1 1.1 Hauptsätze der Thermodynamik.......................
Mehr1. Klausur ist am 5.12.! (für Vets sowie Bonuspunkte für Zahni-Praktikum) Jetzt lernen!
1. Klausur ist am 5.12.! (für Vets sowie Bonuspunkte für Zahni-Praktikum) Jetzt lernen! http://www.physik.uni-giessen.de/dueren/ User: duerenvorlesung Password: ****** Druck und Volumen Gesetz von Boyle-Mariotte:
MehrAufgaben zur Wärmelehre
Aufgaben zur Wärmelehre 1. Ein falsch kalibriertes Quecksilberthermometer zeigt -5 C eingetaucht im schmelzenden Eis und 103 C im kochenden Wasser. Welche ist die richtige Temperatur, wenn das Thermometer
MehrÜbungen zur Theoretischen Physik F SS Ideales Boltzmann-Gas: ( =25 Punkte, schriftlich)
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Theorie der Kondensierten Materie Übungen zur Theoretischen Physik F SS 2016 Prof. Dr. A. Shnirman Blatt 2 Dr. B. Narozhny, Dipl.-Phys. P. Schad Lösungsvorschlag
MehrIII. Der erste Hauptsatz. - Summe dieser Energien bleibt in abgeschlossenem System konstant - Charakterisierung des äußeren Systemzustands.
III. Der erste Hauptsatz Technische Thermodynamik Rückblick Mechanik: Anwendung der Energieerhaltung auf zwei Energiearten: - potentielle und kinetische Energie - Summe dieser Energien bleibt in abgeschlossenem
MehrVorbem.: Die häufig vorkommenden Begriffe Thermodynamik und thermodynamisch werden im Text meist mit Thd. bzw. thd. abgekürzt.
1 Grundbegriffe Vorbem.: Die häufig vorkommenden Begriffe Thermodynamik und thermodynamisch werden im Text meist mit Thd. bzw. thd. abgekürzt. 1.1 Thermodynamische Systeme 1.1.1 Gas im Zylindergefäß Im
MehrMathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlegung WS 2014/15 Chemie I Dr. Helge Klemmer
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlegung WS 2014/15 Chemie I 05.12.2014 Wiederholung Teil 1 (28.11.2014) Fragenstellungen: Druckanstieg im Reaktor bei Temeraturerhöhung und Produktbildung? Wie groß
MehrÜbungen zu Theoretische Physik IV
Physikalisches Institut Übungsblatt 4 Universität Bonn 02. November 2012 Theoretische Physik WS 12/13 Übungen zu Theoretische Physik IV Priv.-Doz. Dr. Stefan Förste http://www.th.physik.uni-bonn.de/people/forste/exercises/ws1213/tp4
MehrEinführung in die Physikalische Chemie Teil 2: Makroskopische Phänomene und Thermodynamik
Einführung in die Phsikalische Chemie Teil 2: Makroskopische Phänomene und Thermodnamik Kapitel 7: Boltzmann-Verteilung Kapitel 8: Statistische Beschreibung makroskopischer Grössen Kapitel 9: Thermodnamik:
MehrTemperatur. Temperaturmessung. Grundgleichung der Kalorik. 2 ² 3 2 T - absolute Temperatur / ºC T / K
Temperatur Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen 2 ² 3 2 T - absolute Temperatur [ T ] = 1 K = 1 Kelvin k- Boltzmann-Konst. k = 1,38 10-23 J/K Kelvin- und Celsiusskala
MehrMathematik für Naturwissenschaftler II SS 2010
Mathematik für Naturwissenschaftler II SS 2010 Lektion 5 29. April 2010 Kapitel 7. Integralrechnung in mehreren Veränderlichen (Fortsetzung) Kurvenintegral über geschlossene Kurven Abschließend sei noch
MehrThermodynamik I PVK - Tag 1. Nicolas Lanzetti
Thermodynamik I PVK - Tag 1 Nicolas Lanzetti Nicolas Lanzetti 04.01.2016 1 Hinweise zu dem PVK Name: Nicolas Lanzetti; 5. Semester Maschinenbau; Mail: lnicolas@student.ethz.ch; Raum: ML F34; Zeit: Montag-Mittwoch,
MehrTheoretische Physik IV
Sommersemester 2011 heoretische hysik IV hermodynamik und statistische hysik I Skriptum zur Vorlesung von Helmuth Hüffel Umgesetzt in L A EX von Horak Johannes LYX-Version von Bernhard Reiter Kapitel 1
MehrAllgemeines Gasgesetz. PV = K o T
Allgemeines Gasgesetz Die Kombination der beiden Gesetze von Gay-Lussac mit dem Gesetz von Boyle-Mariotte gibt den Zusammenhang der drei Zustandsgrößen Druck, Volumen, und Temperatur eines idealen Gases,
MehrAufgaben zur Experimentalphysik II: Thermodynamik
Aufgaben zur Experimentalphysik II: Thermodynamik Lösungen William Hefter - 5//8 1. 1. Durchmesser der Stahlstange nach T : D s D s (1 + α Stahl T) Durchmesser der Bohrung im Ring nach T : D m D m (1 +
Mehr( ) ( ) J =920. c Al. m s c. Ü 8.1 Freier Fall
Ü 8. Freier Fall Ein Stück Aluminium fällt aus einer Höhe von z = 000 m auf den Erdboden (z = 0). Die Luftreibung wird vernachlässigt und es findet auch kein Energieaustausch mit der Umgebung statt. Beim
MehrGPH2 Thermodynamik. 27. September Dieser Entwurf ist weder vollständig oder fehlerfrei noch ein offizielles Script zur Vorlesung.
GPH2 Thermodynamik Dieser Entwurf ist weder ollständig oder fehlerfrei noch ein offizielles Scrit zur Vorlesung. Für Anregungen und Kritik: mail@sibbar.de 27. Setember 2004 GPH2 Thermodynamik Seite 2 on
MehrThermodynamik. Wechselwirkung mit anderen Systemen Wärme, Arbeit, Teilchen
18a Temperatur 1 Thermodynamik Thermodynamik ist eine phänomenologische Wissenschaft Sie beschreibt die Wechselwirkung von Systemen mit ihrer Umgebung Aus der Erfahrung und durch zahllose Beobachtungen
MehrMusterlösung zu Übung 7
PCI Thermodynamik G. eschke FS 011 Musterlösung zu Übung 7 (8. April 011) Aufgabe 1 (a) Die Shomate-Gleichung (Script (153)) lautet: C p (gas, T ) A + BT + CT + DT 3 + E T (1) Für das Kohlenstoffmonooxid
MehrSkript zur Vorlesung
Skript zur Vorlesung 1. Wärmelehre 1.1. Temperatur Physikalische Grundeinheiten : Die Internationalen Basiseinheiten SI (frz. Système international d unités) 1. Wärmelehre 1.1. Temperatur Ein Maß für
MehrSpezifische Wärmekapazität fester Körper
Version: 14. Oktober 2005 Spezifische Wärmekapazität fester Körper Stichworte Wärmemenge, spezifische Wärme, Schmelzwärme, Wärmekapazität, Wasserwert, Siedepunkt, innere Energie, Energiesatz, Hauptsätze
MehrPhysik für Nicht-Physikerinnen und Nicht-Physiker
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM FAKULTÄT FÜR PHYSIK UND ASTRONOMIE Physik für Nicht-Physikerinnen und Nicht-Physiker Prof. W. Meyer 5. Juni 2014 Wärmelehre Lernziele Alle Körper haben eine Temperatur Die Temperatur
MehrErinnerung an die Thermodynamik
2 Erinnerung an die Thermodynamik 2.1 Erinnerung an die Thermodynamik Hauptsätze der Thermodynamik Thermodynamische Potentiale 14 2 Erinnerung an die Thermodynamik 2.1 Thermodynamik: phänomenologische
MehrWärme. 1. Makroskopische Betrachtung KAPITEL C
25 KAPITEL C Wärme 1. Makroskopische Betrachtung a) Definition von Wärme Bringt man zwei Systeme mit unterschiedlichen Temperaturen in Kontakt, so wird nach einer Ausgleichszeit ein Gleichgewichtszustand
MehrPhysik 4 Praktikum Auswertung Zustandsdiagramm Ethan
Physik 4 Praktikum Auswertung Zustandsdiagramm Ethan Von J.W., I.G. 2014 Seite 1. Kurzfassung......... 2 2. Theorie.......... 2 2.1. Zustandsgleichung....... 2 2.2. Koexistenzgebiet........ 3 2.3. Kritischer
Mehr8.1. Kinetische Theorie der Wärme
8.1. Kinetische Theorie der Wärme Deinition: Ein ideales Gas ist ein System von harten Massenpunkten, die untereinander und mit den Wänden elastische Stöße durchühren und keiner anderen Wechselwirkung
MehrMusterlösung Aufgabe 1: Zweikammermesssysatem
Klausur Thermodynamik I (08.09.2016) 1 Musterlösung Aufgabe 1: Zweikammermesssysatem Teilaufgabe a) Da die Membrane zunächst für Wärme undurchlässig ist, handelt es sich um eine adiabate Zustandsänderung
MehrPhysik für Biologen und Zahnmediziner
Physik für Biologen und Zahnmediziner Kapitel 11: Wärmelehre Dr. Daniel Bick 13. Dezember 2017 Daniel Bick Physik für Biologen und Zahnmediziner 13. Dezember 2017 1 / 36 Übersicht 1 Wellen 2 Wärmelehre
MehrInstitut für Thermodynamik Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Thermodynamik II - Lösung 04. Aufgabe 6: (1): p 1 = 1 bar, t 1 = 15 C.
Aufgabe 6: 2) 3) ): p = bar, t = 5 C 2): p 2 = 5 bar ) 3): p 3 = p 2 = 5 bar, t 3 = 5 C Die skizzierte Druckluftanlage soll V3 = 80 m 3 /h Luft vom Zustand 3) liefern. Dazu wird Luft vom Zustand ) Umgebungszustand)
MehrT4p: Thermodynamik und Statistische Physik Prof. Dr. H. Ruhl Übungsblatt 8 Lösungsvorschlag
T4p: Thermodynamik und Statistische Physik Pro Dr H Ruhl Übungsblatt 8 Lösungsvorschlag 1 Adiabatengleichung Als adiabatische Zustandssänderung bezeichnet man einen thermodynamischen organg, bei dem ein
MehrPhysikalisches Praktikum I
Fachbereich Physik Physikalisches Praktikum I W21 Name: Verdampfungswärme von Wasser Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: Gruppennummer: Endtestat: Folgende Fragen
MehrStatistische Physik I
Statistische Physik I 136.020 SS 2010 Vortragende: C. Lemell, S. YoshidaS http://dollywood.itp.tuwien.ac.at/~statmech Übersicht (vorläufig) 1) Wiederholung Begriffsbestimmung Eulergleichung 2) Phänomenologische
MehrThermodynamik Prof. Dr.-Ing. Peter Hakenesch
Thermodynamik Thermodynamik Prof. Dr.-Ing. Peter Hakenesch peter.hakenesch@hm.edu www.lrz-muenchen.de/~hakenesch Thermodynamik Einleitung Grundbegriffe 3 Systembeschreibung 4 Zustandsgleichungen 5 Kinetische
MehrPhysik I Mechanik und Thermodynamik
Physik I Mechanik und hermodynamik 1 Einführung: 1.1 Was ist Physik? 1.2 Experiment - Modell - heorie 1.3 Geschichte der Physik 1.4 Physik und andere Wissenschaften 1.5 Maßsysteme 1.6 Messfehler und Messgenauigkeit
MehrPC-Übung Nr.3 vom
PC-Übung Nr.3 vom 31.10.08 Sebastian Meiss 25. November 2008 1. Die Säulen der Thermodynamik Beantworten Sie folgende Fragen a) Welche Größen legen den Zustand eines Gases eindeutig fest? b) Welche physikalischen
Mehr