Wärmelehre Flashcards
Temperatur
Kinetische Energie der einzelnen Teilchen eines Stoffes
Nullpunkt der Kelvin Skala
-273.15
Innere Energie
Die gesamte Energie die für thermische umwandlungsprozess es genutzt werden kann: chemische Energie , thermische Energie , Kernenergie
Berechnung der Änderung der inneren Energie
∆U = ∆Q + ∆W
∆U = Änderung der Inneren Energie [J] ∆Q = Änderung der Wärmeenergie [J] ∆W = Änderung der Arbeit [J]
Aggregatzustand
Unterschiedl. Zustände eines Stoffes die sich durch Druck und Temperatur umwandeln können in FEST , FLÜSSIG UND GASFÖRMIG
Fester Aggregatzustand
Relativ starre Formen, Untereinheiten die fest miteinander verbunden sind
Flüssiger Aggregatzustand
Untereinheiten die teilweise miteinander agieren und gegeneinander frei verschiebbar sind
Gasförmiger Aggregatzustand
In einem idealen Gas interagieren die einziehen Untereinheiten überhaupt nicht miteinander und beeinflussen sich gegenseitig nicht
Gasgesetz
pV= nR*T
p = Druck [Pa] V = Volumen [m³] n = Stoffmenge [mol] R = Gaskonstante (8,31 [J/molK] T = Temperatur [K]
Isobare zustandsänderung (Gay-Lussac)
Druck bleibt konstant , folgt dass V/T=const. ▶️ erhöht man die Temperatur eines Gases, so dehnt es sich aus wenn der Druck Konstant bleibt
Isotherme zustandsänderung (Boyle-mariotte)
Temperatur bleibt konstant ,
P1/p2 = V2/V1
▶️ wenn man ein Gas zusammendrückt (Volumen verringert) so steigt der Druck entsprechend an
Isochore Zustandsänderung (amotons)
Volumen bleibt konstant , sodass gilt p/t= Const.
▶️ erhöht man die Temperatur eines gases so steigt der Druck ( wenn es sich nicht ausdehnen kann)
Diffusion
Als Diffusion kann man die Verteilung einer Substanz in einem Volumen verstehen
Osmose
Die Osmose beschreibt nun die Diffusion an einer semipermeablen Membran (halbdurchlässig). Wasser kann hierbei die Membran durchdringen, alles andere nicht.
Wenn nun in einem Raum A eine hohe Konzentration an Salz vorliegt, wird das gesamte System versuchen, den Konzentrationsunterschied auszugleichen. Dies macht es, indem immer mehr Wasser vom Bereich der niedrigen Konzentration zum Bereich der hohen Konzentration diffundiert.
Osmotischer druck - Gleichung
P osm = n/V RT
Nulltet Hauptsatz der Thermodynamik
Werden zwei thermodynamische Systeme (Körper) miteinander in Kontakt gebracht, so gleichen sich ihre Temperaturen in endlicher Zeit aus.
- Hauptsatz der Thermodynamik
- Mechanische Arbeit und Wärme sind ineinander überführbar.
- Die Innere Energie in einem geschlossenen System ist konstant und kann weder erzeugt noch vernichtet werden.
- Das System gewinnt oder verliert nur dann an Energie, wenn es selbst Arbeit verrichtet oder andere Dinge erwärmt oder am System Arbeit verrichtet wird bzw. das System erwärmt wird.
∆U = ∆W + ∆Q
Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik
- Wärme geht niemals von selbst von einem Körper niederer Temperatur zu einem Körper höherer Temperatur über.
- Die Gesamtentropie kann nie kleiner werden, sie bleibt entweder gleich oder steigt
a. Was ist denn die Entropie?
Die Entropie ist quasi ein Maß für die Unordnung und kann mit einem Kinderzimmer verglichen werden. Die Unordnung in einem Kinderzimmer wird nie und auf gar keinen Fall von selbst kleiner. Sie bleibt entweder gleich oder steigt.
Dritter Hauptsatz der Thermodynamik
Der Absolute Nullpunkt (0K) kann nicht erreicht werden
Es handelt sich dabei um eine praktische Aussage, da es einfach nicht möglich ist, den perfekten Kristall zu erschaffen, der keine Unregelmäßigkeiten besitzt und dessen Entropie dementsprechend Null wäre.
Wirkungsgrad
Wirkungsgrad (n) =Arbeit (W)/Aufgebrachte Wärmenergie(Q)
