VL 5

Question 1

Was ist eine Zustandsgröße?

Answer 1

-Makroskopische Größen zur Beschreibung eines Systems (z. B. Druck, Temperatur und Volumen) die den Zustand eines Systems beschreiben ohne dass man wissen muss wie und auf welchem Weg dieser Zustand erzeugt worden ist.

Question 2

Was bedeutet intensive bzw. extensive Zustandsgröße?

Answer 2

• intensiv: unabhängig von Masse, ändert sich bei Teilung des Systems nicht: Druck, Temperatur -
• extensiv: abhängig von Masse, ändert sich bei Teilung des Systems: Volumen, Innere Energie

Question 3

Was bedeutet Thermodynamisches Gleichgewicht?

Answer 3

Die Zustandsgrößen die das System beschreiben ändern sich zeitlich nicht, f(V,p,T) = 0. z. B Zustandsgleichung idealer Gase

Question 4

Was ist eine reversible Zustandsänderung?

Answer 4

-Umkehr der äußeren Bedingungen führt zu einer Umkehr der Zustandsänderung

Question 5

Was besagt der 1. Hauptsatz der Thermodynamik? Was widerlegt der Hauptsatz?

Answer 5

-Für beliebige Zustandsänderungen gilt: Die Summe der einem System zugeführte Wärmemenge und der zugeführten Arbeit ist gleich der Zunahme der inneren Energie:

∆U = ∆Q + ∆W

-Es gibt kein perpetuum mobile erster Art(keine Maschine, die ohne Zufuhr von Energie Arbeit leisten kann)

Question 6

Warum wird der 1. Hauptsatz so formuliert? ->d𝑈 = 𝛿W + 𝛿𝑄

Answer 6

dU -> differentielle Änderung-> eine Zustandsgröße zur nächsten Zustandsgröße

• Wärmemenge und Arbeit keine Zustandsgrößen-> Prozessgrößen
• daher 𝛿𝑄 und 𝛿𝑄-> sind Anteile

Question 7

Was geschieht bei isochoren Prozessen?(ideale Gase)

Answer 7

-zugeführte Wärme wird vollständig zu Erhöhung der inneren Energie verwendet

Question 8

Welche Komplikationen entstehen bei isobaren Prozessen?Welche Lösung wurde gefunden?

Answer 8

• bei isobaren Prozessen wird die zugeführte Wärme teilweise zur Erhöhung der inneren Energie und teilweise zu Verrichtung von Arbeit verwendet
• Lösung: Einführung der Enthalpie dH= dU +pdV damit gilt 𝛿𝑄 = 𝑑H ->zugeführte Wärme wird vollständig zur Erhähung Enthalpie verwendet

Question 9

Was gilt bei isothermen Prozessen?

Answer 9

𝛿𝑄 = 𝑝 ∙ 𝑑V bei isothermen Prozessen wird die zugeführte Wärmemenge δQ vollständig in Arbeit -δW umgewandelt

Question 10

Was ist ein adiabatischer Prozess?

Answer 10

-Wärmemenge bleibt Konstant -d.h. Prozesse ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung

Question 11

Was unterscheidet Adiabatsiche Prozesse von isothermen Prozessen? Wie und warum unterscheiden sich Adiabaten von Isothermen?

Answer 11

• bei isothermen Prozessen bleibt die Temperatur konstant es kann aber Wärme zu oder abgeführt werden
• bei adiabatische Prozessen kann es zu einer Temperaturänderung kommen, aber es wird keine Wärme ab oder zugeführt
• Adiabaten verlaufen steiler als die Isothermen da sich die Temperatur während der Kompression erhöht da kein Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet und dadurch der Druck stärker steigt.