Wärmelehre (Thermodynamik)

• Zylinder Z und 2 Wärmereservoirs
beteiligt: T 1 > T 2
• läuft sehr langsam ab, damit sich Gas
immer im Gleichgewicht befindet
• Prozess 1 und 3 im idealen Kontakt zu den
Wärmereservoirs, als isotherm
• Prozess 2 und 4 sind adiabatisch, d.h.
vollständige Abkopplung von den
Reservoirs
• 1. Prozess: isotherme Ausdehnung von
p 1 ,V 1 nach p 2 ,V 2
• dU=0 (innere Energie ist konstant, da T
konstant); abgegebene Ausdehnungsarbeit
–A 1 wird durch Wärme aus Reservoir 1
geleistet
4
2 2
dV
V
− A = Q = ∫ pdV = nRT∫ = nRT ln
V V
1 1 1 1
1 1
• 2. Prozess: adiabatische Ausdehnung von p2 ,V2 nach p3 ,V3 • kein Wärmeaustausch mit Umgebung: abgegebene Volumenarbeit –A2 ist gleich
Änderung der inneren Energie –A2 = dU
− A2 = nCmol( T1−T2) • 3. Prozess: isotherme Kompression von p3 ,V3 nach p4 ,V4 4
3 3 2ln
V
A =− Q =
nRT
V
3
1
3
2
147
2
1