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Veröffentlicht von:Maximilian Keppel Geändert vor über 10 Jahren
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Tutorien: Seminarraum 411, Geb. 30.44 (PC-Turm, 4.OG)
Alternative Tutorien: Seminarraum 411, Geb (PC-Turm, 4.OG) Di. 11:30 -12:30 Uhr Teilnehmer Mi. 8: :30 Uhr 41 Teilnehmer Mi. 11:30 -12:30 Uhr 25 Teilnehmer Do. 9:45 -10:45 Uhr 16 Teilnehmer Do. 14:00 -15:00 Uhr 20 Teilnehmer Fr :30 - 9:30 Uhr 13 Teilnehmer Di 8:30-9:30
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Tutorien: Seminarraum 411, Geb. 30.44 (PC-Turm, 4.OG)
Di. 11:30 -12:30 Uhr Teilnehmer Mi. 8: :30 Uhr 41 Teilnehmer Mi. 11:30 -12:30 Uhr 25 Teilnehmer Do. 9:45 -10:45 Uhr 16 Teilnehmer Do. 14:00 -15:00 Uhr 20 Teilnehmer Fr :30 - 9:30 Uhr 13 Teilnehmer
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In der Vorlesung gezeigte Folien, Übungsblätter
Studierendenportal
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Passwort: Molekel
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Thermodynamik 2.1. Grundbegriffe der Thermodynamik
2.2. Temperatur und Nullter Hauptsatz
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Gasthermometer- Celsiusskala P
Kolben mit Gas 1 bar Wasserbad 0 bar 100 T(°C) 1. Fixpunkt Gefrierpunkt von Wasser 2. Fixpunkt Siedepunkt von Wasser
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Kelvin-Skala P 273.15 373.15 T(K) 1. Fixpunkt Gefrierpunkt von Wasser
Kolben mit Gas Wasserbad 273.15 373.15 T(K) 1. Fixpunkt Gefrierpunkt von Wasser 2. Fixpunkt Siedepunkt von Wasser
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Thermodynamik 2.1. Grundbegriffe der Thermodynamik
2.2. Temperatur und Nullter Hauptsatz 2.3. Eigenschaften des idealen Gases
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Gesetz von Boyle-Mariotte p ~ 1/V Masse m 2 m 3 m h h/2 h/3
Kolben, Fläche A 2 m 3 m ideales Gas h h/2 h/3 Temperatur konstant !
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Gesetz von Gay-Lussac (1) h Masse m T1 2 m h 2 * T1 3 m h 3 * T1 p ~ T
ideales Gas Kolben, Fläche A T1 2 m h 2 * T1 3 m h 3 * T1 p ~ T Volumen konstant Temperatur variabel
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Gesetz von Gay-Lussac (2) m 2h 2 * T1 3h m 3 * T1 m h T1 V ~ T Druck konstant Temperatur variabel
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Isothermen Isobaren
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Zu Anfang: Gas bei Druck p1, Temperatur T1 und damit V1
Betrachte Vm = Vm(p,T) = RT/p T,p seien die unabhängigen Variablen Vm sei die abhängige Variable Vm(p,T) V2 T T2 T1 V1 p2 p1 p Zu Anfang: Gas bei Druck p1, Temperatur T1 und damit V1 Am Ende: Gas bei Druck p2, Temperatur T2 und damit V2
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Zu Anfang: Gas bei Druck p1, Temperatur T1 und damit V1
Betrachte Vm = Vm(p,T) = RT/p T,p seien die unabhängigen Variablen Vm sei die abhängige Variable p2,V2,T2 Vm(p,T) p1,V1,T1 V2 T T2 T1 V1 Endvolumen immer gleich !!! p2 p1 p Zu Anfang: Gas bei Druck p1, Temperatur T1 und damit V1 Ändere Druck (p1 nach p2) und Temperatur (T1 nach T2) auf zwei verschiedenen Wegen. Am Ende: Gas bei Druck p2, Temperatur T2 und damit V2
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Zu Anfang: Gas bei Druck p1, Temperatur T1 und damit V1
Betrachte Vm = Vm(p,T) = RT/p T,p seien die unabhängigen Variablen Vm sei die abhängige Variable p2,V2,T2 Vm(p,T) p1,V1,T1 V2 T T2 T1 V1 Endvolumen immer gleich !!! p2 p1 p Zu Anfang: Gas bei Druck p1, Temperatur T1 und damit V1 Einfachster Weg: Ändere zuerst nur Druck, dann Temperatur Am Ende: Gas bei Druck p2, Temperatur T2 und damit V2
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2.4 Reale Gase
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2.4 Reale Gase Wechselwirkungspotential einiger Moleküle CO2
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2.4 Reale Gase Wechselwirkungspotential einiger Moleküle N2 CO2
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2.4 Reale Gase Wechselwirkungspotential einiger Moleküle He N2 CO2
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2.4 Reale Gase Molvolumen von Stickstoff als Funktion des Drucks Temperatur: 300K (27°C) ideales Gas
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2.4 Reale Gase Molvolumen von Stickstoff als Funktion des Drucks Temperatur: 300K (27°C) ideales Gas
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2.4 Reale Gase ideales Gas Meßwerte
Quelle: Molvolumen von Kohlendioxid als Funktion des Drucks Temperatur: 300K (27°C) ideales Gas Meßwerte
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2.4 Reale Gase Realgasfaktor von Stickstoff als Funktion des Drucks
Temperatur: 300K (27°C)
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2.4 Reale Gase Quelle:NIST
Realgasfaktor von Kohlendioxid als Funktion des Drucks Temperatur: 300K (27°C) Quelle:NIST
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2.4 Reale Gase 1000K 500K 400K 300K Quelle:NIST
Realgasfaktor von Kohlendioxid als Funktion des Drucks und der Temperatur 400K 300K Quelle:NIST
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2.4 Reale Gase 1000K 715K 500K 400K 300K Quelle:NIST
Realgasfaktor von Kohlendioxid als Funktion des Drucks und der Temperatur 400K Boyle-Temperatur: 300K Quelle:NIST
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2.4 Reale Gase 500 K – Isotherme von CO2 ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 500 K – Isotherme von CO2 van der Waals -Gleichung
● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 500 K – Isotherme von CO2 ideales Gasgesetz
van der Waals -Gleichung ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 400 K – Isotherme von CO2 ideales Gasgesetz
van der Waals -Gleichung ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 320 K – Isotherme von CO2 ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 320 K – Isotherme von CO2 ● exp. Werte
van der Waals -Gleichung
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2.4 Reale Gase 320 K – Isotherme von CO2 ideales Gasgesetz
● exp. Werte van der Waals -Gleichung
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2.4 Reale Gase 310 K – Isotherme von CO2 Wendepunkte ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 310 K – Isotherme von CO2 van der Waals -Gleichung
● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 310 K – Isotherme von CO2 ideales Gasgesetz
van der Waals -Gleichung ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 304.2 K – Isotherme von CO2 kritischer Punkt
Sattelpunkt ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 304.2 K – Isotherme von CO2 kritischer Punkt
van der Waals -Gleichung ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 304.2 K – Isotherme von CO2 kritischer Punkt ideales
Gasgesetz van der Waals -Gleichung ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase Flüssig-keit 273 K – Isotherme von CO2 2 Phasen: g+l
● exp. Werte 2 Phasen: g+l Gas
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"van der Waals- Schleifen"
2.4 Reale Gase 273 K – Isotherme von CO2 van der Waals -Gleichung ideales Gasgesetz "van der Waals- Schleifen" vdW-Gleichung in diesem Bereich qualitativ falsch: Druck sinkt, wenn Volumen verkleinert wird! das ist unphysikalisch ● exp. Werte
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"van der Waals- Schleifen" Korrektur durch sog. Maxwell-Konstruktion:
2.4 Reale Gase 273 K – Isotherme von CO2 van der Waals -Gleichung ideales Gasgesetz "van der Waals- Schleifen" Korrektur durch sog. Maxwell-Konstruktion: Horizontale Linie, gleiche Flächen ● exp. Werte
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Flüssig- keit Gas 2 Phasen: g+l 250 K – Isotherme von CO2
2.4 Reale Gase Flüssig- keit Gas 2 Phasen: g+l 250 K – Isotherme von CO2 ● exp. Werte
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2.4 Reale Gase 250 K – Isotherme von CO2 van der Waals -Gleichung
ideales Gasgesetz ● exp. Werte negativer Druck !
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2.4 Reale Gase Zusammenfassung: verschiedene Isothermen von CO2 Oberhalb des kritischen Punktes verschwindet der Unterschied zwischen Flüssigkeit und Gas! "Überkritischer Bereich" Flüssigkeit Gas 2 Phasen, flüssig + gas Quelle: Engel/Reid
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2.4 Reale Gase
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