Gasthermometer

Zusammenfassung

Eines der wichtigsten Meßgeräte zur fundamentalen Bestimmung der thermodynamischen Temperatur in einem weiten Bereich ist das Gasthermometer. In I B 3 wurde gezeigt, daß die Temperatur in der Zustandsgieichung des idealen Gasses mit der thermodynamischen Temperatur identisch ist. Bei realen Gasen muß die Abweichung vom idealen Gaszustand berücksichtigt werden, was mit Hilfe einer Zustandsgieichung von der allgemeinen Form

$$p{V_{\text{m}}} = A\left( T \right) + B\left( T \right)p + C\left( T \right){p^2} + \ldots$$

((56))

möglich ist. V _m bedeutet hier das Volumen, das ein Mol eines realen Gases bei der Temperatur T und dem Druck p einnimmt. Von den sog. Virialkoeffizienten auf der rechten Seite von Gleichung (56) ist der erste A(T) gleich RT zu setzen, da für p = 0 der ideale Gaszustand erreicht ist (R = universelle Gaskonstante = 8,3143 Joule K⁻¹ mol⁻¹). Die übrigen Virialkoeffizienten können aus der Neigung der pV _m-Isothermen gegen die p-Achse bestimmt werden. Bei Drücken ≦ 1 bar und nicht zu schweren Gasen genügt es im allgemeinen, wenn nur der zweite Virialkoeffizient B(T) berücksichtigt wird, so daß Gleichung (56) übergeht in

$$p{V_{\text{m}}} = RT + B\left( T \right)p.$$

((57))