Thermodynamik

Question 1

Was besagt der 0. Hauptsatz der Thermodynamik?

Answer 1

Systeme in thermischen Kontakt erreichen immer das Temperatur-GG

Question 2

Wodurch können offene Systeme beeinflusst werden?

Answer 2

ΔW: komprimieren (mechanisch)
Etwas zufügen (chemisch)
Ungleich erwärmen (bestrahlen)
ΔQ: direkt es erwärmen

Question 3

Was passiert bei Phasenumwandlung?

Answer 3

Wichtige systemparameter ändern sich(bsp volumen)
Struktur ändert sich( bsp Kristall- > Flüssigkeit)
Bindungskräfte zwischen Systembestandteilen ändern sich( Kristall bindung-> Bindung zwischen flüssigen h2o Molekülen)

Question 4

Warum hat Wasser eine hohe Verdampfungswärme, Siedepunkt und Spez. Wärmekapazität?

Answer 4

Weil zusätzliche Bindungen durch H-Brücken überwunden werden müssen.

Question 5

Warum hat H2O einen hohen Gefrierpunkt?

Answer 5

Weil zusätzliche Bindungskräfte das Erstarren erleichtern.

Question 6

Warum hat Wasser eine hohe Viskosität?

Answer 6

Aufgrund der zusätzlichen Bindungen durch H-Brücken

Question 7

Welche Auswirkung hat die hohe Dielektrizitätskonstante von Wasser (E=80)?

Answer 7

Elektrische Felder/ Kräfte werden durch das erzeugte Gegenfeld stark geschwächt (Faktor 1/E)
-> Anziehung zwischen (Kristall-) Ionen geschwächt

Question 8

Eigenschaften des chemischen Potentials

Answer 8

Maßeinheit: Energie/Mol

Keine Stoffkonstante, hängt immer vom System ab

Question 9

Warum ist Wärme im abgeschlossenen System eine unbrauchbare Energie?

Answer 9

Kann nur über T-Gradienten genutzt werden.

-> gibt es im abgeschlossenen System nicht

Question 10

Was ist dS

Answer 10

Die in irreversibler Weise zugeführte reduzierte Wärme dQ/T

Question 11

warum ist dG die wichtigste Energieform?

Answer 11

µ einfach über dG berechenbar, da dG= 0 wenn dp=0, dn=0 dT=0

Question 12

mit welchen Funktionen kann µ berechnet werden?

Answer 12

mit allen (U,G,H,F) es sollte jedoch jene benutzt werden, bei der möglichst viele Terme =0 sind, also entfallen

Question 13

warum ist µ keine Stoffkonstante?

Answer 13

Weil die zum einbau benötigte Energie immer auch vom System und Aggregatzustand abhängt (WW-mit Systembestandteilen werden also berücksichtigt)

Question 14

welche Bedeutung haben folgende Potentiale: U,F,H,G

Answer 14

U ist die zum reversiblen Nachbau benötigte Energie
F korrigiert U um den bei T=const nutzlosen TS Anteil
H korrigiert U um bei p=const nutzlose pV-Energie
G korrigiert beide um beide unter Normalbedingung nutzlose Energieanteile

Question 15

Was ist Osmose?

Answer 15

Bewegung von Flüssigkeit durch Membran infolge von untersch. Partikelkonzentrationen auf beiden Membranseiten.

Question 16

Was passiert beim Phasenübergang von Membranen?

Answer 16

Vorher: WW fast nur zw. gleichen Lipidmolekülen, Entropie klein, da bewegungsraum d. Lipide nur auf jew. eine Phase beschränkt
Nachher: WW auch zw. versch. Molekülen, Entropie groß-> Bewegungsraum ganze Mischphase

Question 17

Wann ist eine Struktur stabil?

Answer 17

wenn das GG weit auf der Strukturseite(Produktseite) liegt.

je negativer ΔG, desto stabiler die Struktur

Question 18

Warum meiden Ionen Lipide?

Answer 18

Kleine Dielektrizitätskonstante, Ion-Ion WW in Lipiden groß -> Membranen wirken el. isolierend

Question 19

warum muss ein System zur Ruhe kommen?

Answer 19

Im System keine dauerhaften T-Gradienten (0. Hs)

• > Im TS Term steckende Energie nutzlos
• > GG wird erreicht, wenn alle verfügbare freie Energie im TS Term steckt

Question 20

Was ist ΔG0?

Answer 20

ΔG eines Vorgangs unter Standardbedingungen.

Question 21

Welchen Nutzen bringt die Bestimmung von ΔG?

Answer 21

Informationen über die Funktionsweise und Stabiliät biologischer Systeme
Ermöglicht Optimierung von Wirkstoffen und molekularen Methoden
ermöglicht theoretische Analyse von Mechanismen und Strukturen (zB Proteinfaltung)