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Boltzmannscher Exponentialsatz Wahrscheinlichkeit, ein Molekül in Energieniveau ε i zu finden (hier 1 mol, d.h. N ges =N A ) q - Zustandssumme Thermodynamik.

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Präsentation zum Thema: "Boltzmannscher Exponentialsatz Wahrscheinlichkeit, ein Molekül in Energieniveau ε i zu finden (hier 1 mol, d.h. N ges =N A ) q - Zustandssumme Thermodynamik."—  Präsentation transkript:

1 Boltzmannscher Exponentialsatz Wahrscheinlichkeit, ein Molekül in Energieniveau ε i zu finden (hier 1 mol, d.h. N ges =N A ) q - Zustandssumme Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen

2 Boltzmannscher Exponentialsatz Wahrscheinlichkeit, ein Molekül in Energieniveau ε i zu finden (hier 1 mol, d.h. N ges =N A ) q - Zustandssumme Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen

3 Innere Energie, Berechnung aus mikroskopischen Eigenschaften Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen

4 Spezialfall: äquidistante Niveaus (Schwingung) Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen

5 Spezialfall: äquidistante Niveaus (Schwingung) Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen

6 Spezialfall: Festkörper (Einstein-Modell) Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen

7 Typischer Verlauf der Wärmekapazität eines Gases als Funktion der Temperatur Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen 3/2 R 2/2 R 1 R N2N2

8 Typischer Verlauf der Wärmekapazität eines Gases als Funktion der Temperatur Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen 3/2 R 2/2 R 4 R CO 2

9 Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen

10 Quelle: Atkins

11 p A,T A pE,TEpE,TE Quelle: Atkins

12 T inv / KT siede / Kµ /Kbar -1 N2N H2H He Inversions- und Siedetemperaturen sowie Joule- Thomson-Koeffizienten bei 298 K und 1 bar

13 Quelle: Atkins

14 Thermischer Ausdehnungs- koeffizient Isotherme Kompressibilität Joule-Thomson- Koeffizient ideales Gas 1/T1/p0 3/2 R 5/2 R 3/2 R 5/2 R 0 0 R

15 Thermodynamik 2.4. Reale Gase 2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik innere Energie, Arbeit, Wärme Vorzeichenkonvention Arbeit in der Thermodynamik - Adiabatische Expansion Wärme, Wärmekapazität, Enthalpie Berechnung von U,H,C p,C V für ein Ideales Gas - kinetische Gastheorie Berechnung von U,H, C p,C V für reale Gase (reale Stoffe) aus molekularen Eigenschaften Messung von U,H für reale Stoffe -Verknüpfung von U, H mit leicht messbaren Größen 2.6 Thermochemie

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17 Kirchhoffscher Satz (Temperaturabhängigkeit von H) gesucht: Δ r H(T) EdukteProdukteTemperatur T Edukte Produkte Δ r H(298 K) 298 K

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21 gesucht: Gitterenthalpie von NaCl festes Kochsalz Na + und Cl - Ionen in der Gasphase Spaltung von NaCl (s) in die Elemente = -Bildungsenthalpie von NaCl(s) +411 kJ/mol Sublimation von Na +107 kJ/mol Ionisierung von Na +498 kJ/mol Dissoziation von Cl kJ/mol Elektronenanlagerung an Cl = -Elektronenaffinität -351 kJ/mol


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