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Erschienen in:
2020 | OriginalPaper | Buchkapitel
41. Zustandsänderungen von Gasen und Dämpfen
verfasst von : Peter Stephan, Karl Stephan
Erschienen in: Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau 1: Grundlagen und Tabellen
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Das geschlossene thermodynamische System habe die Masse \(\Updelta m\), die als Ganzes nicht bewegt wird. Man unterscheidet folgende Zustandsänderungen als idealisierte Grenzfälle der wirklichen Zustandsänderungen.
Zustandsänderungen bei konstantem Volumen oder isochore Zustandsänderungen. Hierbei bleibt das Gasvolumen unverändert; z. B. wenn sich ein Gasvolumen in einem Behälter mit starren Wänden befindet. Es wird keine Arbeit verrichtet. Die zugeführte Wärme dient zur Änderung der inneren Energie.
Zustandsänderungen bei konstantem Druck oder isobare Zustandsänderungen. Um den Druck konstant zu halten, muss ein Gas bei Wärmezufuhr sein Volumen ausreichend vergrößern. Die zugeführte Wärme bewirkt bei reversibler Zustandsänderung eine Erhöhung der Enthalpie.
Zustandsänderungen bei konstanter Temperatur oder isotherme Zustandsänderungen. Damit bei der Expansion eines Gases die Temperatur konstant bleibt, muss man Wärme zuführen, bei der Kompression Wärme abführen (von einigen wenigen Ausnahmen abgesehen). Im Fall des idealen Gases ist \(U(T)=\text{const}\), und daher nach dem ersten Hauptsatz \((\text{d} Q+\text{d} W=0)\) die zugeführte Wärme gleich der abgegebenen Arbeit. Die Isotherme des idealen Gases \((pV=mRT=\text{const})\) stellt sich im p, V-Diagramm als Hyperbel dar.