Wärmelehre - gilligan-online

7.2 Isothermen realer Gase
7.2.1 Experimentell ermittelte Isothermen
Die Isothermen eines idealen Gases stellen im p,V -Diagramm Hyperbeln dar (vgl.
Abschnitt 4.3), dies lässt sich aus der allgemeinen Zustandsgleichung ableiten. Reale
Gase folgen der Gasgleichung nur bei geringen Drucken und hohen Temperaturen,
oder anders ausgedrückt, für den Grenzfall ρ → 0 . Bei hohen Dichten treten beträchtliche
Abweichungen vom idealen Verhalten auf. Dies ist für Kohlenstoffdioxid in
Abb. 7-02 und Abb. 7-03 dargestellt.
10 6 pPa
10
9
8
7
6
5
Kohlenstoffdioxid ( CO 2 )
n = 1 mol
T = 273,15 K
errechnete Isotherme
ideales Gas: pV = nR
m
T
4
3
gemessene Isotherme
2
1
0
0
100
200 300
400
500
cm
V
mol
3
mol
−1
Abb. 7-02: Vergleich der Isothermen eines realen Gases und eines idealen Gases.
Bei idealem Verhalten lässt sich mit der Zustandsgleichung eines idealen Gases für
die Teilchenmengen n = 1mol , also mit
pV
m =
R
m
T
die Abhängigkeit des Drucks vom Volumen als Isotherme in einem p,V -Diagramm
errechnen.
Tabelle 7-01 enthält so berechneten Zahlenwerte für T = 273 K . Diesen gegenüber
gestellt werden die experimentell gemessenen Werte für Kohlenstoffdioxid.
Die Isotherme eines idealen Gases für T = 273 K ist in Abb. 7-02 gestrichelt eingezeichnet.
Wärmelehre – Abschnitt 7
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’Stoffe in verschiedenen Phasen’