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Daraus erhält man die mittlere Geschwindigkeit v m = 3 RmT M Ausdrückt in der wahrscheinlichsten Geschwindigkeit ergibt sich v w 3 v m = 3 = v w = 1, 225 v 2 2 w Das Ergebnis der Integration über alle vorkommenden Geschwindigkeiten für das mittlere Geschwindigkeitsquadrat liefert für die mittlere kinetische Energie eines Einzelmoleküls 1 2 1 3Rm T 1 3NA kT ε kin = mM vm = mM = mM = 2 2 M 2 N m A M 3 kT 2 in Übereinstimmung mit der Definition aus der kinetischen Theorie eines idealen Gases. In der kinetischen Energie wird nur die Translation der Gasteilchen betrachtet. Vergleich der drei definierten Geschwindigkeiten Es ist leicht zu sehen, dass immer gilt v < v < v . w d m Wärmelehre – Abschnitt 2 - 32 - ’Kinetische Gastheorie’
3 1. Hauptsatz der Wärmelehre 3.1 Begriffe und Definitionen 3.1.1 Systembegriff Unter dem Begriff System versteht man in der Thermodynamik einen räumlichen Bereich, der von seiner Umgebung durch – gedachte oder materielle – Grenzflächen getrennt ist. Die Übertragungen von Materie und Energie über die Systemgrenzen beeinflussen den Systemzustand. Daher sind drei Systemarten zu unterscheiden; dadurch ist eine Klassifizierung möglich (vgl. Abb. 3-01). Kein Energieaustausch Kein Materieaustausch Beispiele Abgeschlossenes System Systemgrenze Geschlossene Tanks im isolierenden Erdreich; geschlossene Thermosgefäße aller Art. Energieaustausch Kein Materieaustausch Geschlossenes System Systemgrenze Geschlossene Heiz- und Kühlkreisläufe; Zylinder von Verbrennungsmotoren im Zündzeitpunkt. Energieaustausch Materieaustausch Offenes System Systemgrenze Rohrleitungen, (evtl. beheizt oder gekühlt); Wärmetauscher; Durchlauferhitzer. Abb. 3-01: Systemarten – Übersicht und Definitionen. Wärmelehre – Abschnitt 3 - 33 - ’1. Hauptsatz der Wärmelehre’
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Damit kann eine Temperaturskala def
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