Wärmelehre - gilligan-online

Dieser Zusammenstellung entnimmt man
• Ein- und zweiatomige Gase zeigen unter sich ein einheitliches Verhalten. Auf
die Besonderheiten bei Chlorgas ( Cl 2 ) wird in Abschnitt 5.5 eingegangen.
• Bei mehratomigen Gasen sind die Verhältnisse offensichtlich komplizierter.
Eine Betrachtung der ein- und zweiatomigen Gase liefert
• Die Isentropenexponenten κ zeigen charakteristische Werte,
für einatomige Gase κ = 1,67 und für zweiatomige Gase κ = 1, 40 .
• Die molaren Wärmekapazitäten C bzw. C haben in jeder Gruppe sehr
ähnliche Werte.
mv
• Die Differenzen der molaren Wärmekapazitäten C − C ) entsprechen
etwa der molaren Gaskonstanten R m .
mp
( mp mv
In den folgenden Abschnitten sollen diese Gesetzmäßigkeiten aus den Modellannahmen
der kinetischen Gastheorie hergeleitet werden.
5.2 Theoretische Vorhersagen
5.2.1 Differenz C − C )
( mp mv
Betrachtet wird ein geschlossenes System, es enthält die Teilchenmenge n eines
idealen Gases. Es werden zwei spezielle thermodynamische Prozesse untersucht,
bei denen die Temperatur T0
des ideales Gases um jeweils den Betrag dT
auf
T = ( T 0 + dT
) erhöht wird. Die beiden untersuchten Prozesse sind
1. Weg '0' → '1': isochorer Prozess
2. Weg '0' → '2': isobarer Prozess
Diese Prozesse sind in das Zustandsdiagramm Abb. 5-01, oberes Teilbild, eingezeichnet.
Die idealisierte experimentelle Versuchsanordnung für diese beiden Prozesse zeigt
Abb. 5-01, unteres Teilbild). Die Versuchsbedingungen sind:
• ein ideales Gas (Teilchenmenge n ) ist in einen Zylinder eingeschlossen,
• der Kolben läuft reibungsfrei,
• Wärme wird in das System von einem Wärmebad übertragen,
• es treten keine Wärmeverluste auf.
Wärmelehre – Abschnitt 5
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’Molare Wärmekapazitäten’