Wärmelehre Flashcards
Was muss in der Thermodynamik unterschieden werden ?
- Wärmezustand (Temperatur) eines Körpers
- Wärmeenergie eines Körpers (unterliegt dem Energieerhaltungssatz)
=> Änderungen der Temperatur und Zufuhr oder Abgabe von Wärmeenergie sind nicht identisch!
Was sagt die Temperatur eines Körpers aus?
Ist ein Maß für die mittlere Bewegungsenergie je Molekül.
-> Temperatur ist eine Zustandsgröße (von Masse und stofflicher Zusammensetzung unabhängig)
Wie sieht die Wärmebewegung in Festkörpern aus?
Die Moleküle schwingen um ihre feste Gleichgewichtslage. Sie besitzen potenzielle und kinetische Energie in allen drei Raumachsen.
Wie sieht die Wärmebewegung in Flüssigkeiten aus?
Die Moleküle schwingen wie in Festkörpern und führen zusätzlich Stöße aus.
Wie sieht die Wärmebewegung in Gasen aus?
Die Moleküle bewegen sich mit zum Teil erheblichen Geschwindigkeiten (Größenordnung 10³ m/s).
Welche Auswirkung hat die Temperatur auf das Volumen von Körpern?
Volumen nimmt i.d.R. mit steigender Temperatur zu.
Welche Auswirkung hat die Temperatur auf den Aggregatzustand von Stoffen?
Flüssige und gasförmige Zustände existieren bei jeweils höherer Temperatur als der feste Zustand.
Welche Auswirkung hat die Temperatur auf den spezifischen Widerstand?
- > bei Metallen steigt der spezifische Widerstand mit der Temperatur
- > bei Halbleitern sinkt der spezifischen Widerstand mit der Temperatur
Welche Auswirkung hat die Temperatur auf emittierte Wärmestrahlung von Körpern?
Bei steigender Temperatur wird die emittierte Strahlung kurzwelliger (Energie wird größer E=h*f mit f=c/lambd)
Warum dehnen sich feste Körper bei steigenden Temperaturen aus?
Weil die Amplitude der schwingenden Moleküle zunimmt, vergrößert sich ihr gegenseitiger Abstand und der Körper erfüllt einen größeren Raum.
Feste Körper dehnen sich beim Erwärmen nach allen Richtungen aus. Bei Stäben und Drähten wirkt sich die Ausdehnung vor allem in der Länge aus.
=> Flächen- /Volumenänderung + Dichteänderung
Wie reagieren Flüssigkeiten auf Temperaturveränderungen?
Flüssigkeiten dehnen sich bei steigenden Temperaturen wesentlich stärker aus als Festkörper. Ihre Ausdehnung erfolgt in allen drei Raumachsen. Wegen der leichten Verschiebarkeit der Moleküle nehmen Flüssigkeiten die Form des Gefäßes an, dessen Ausdehnung ebenfalls berücksichtigt werden muss.
=> Ausdehnung ist stets eine Volumenänderung
[Anomalie des Wasser -> zieht sich beim Erwärmen zwischen 0° und 4°C zusammen)
=> auch die Dichte der Flüssigkeit ändert sich: Volumen und Dichte sind umgekehrt proportional
Wie reagieren Gase auf Temperaturveränderungen?
Die Geschwindigkeit der Moleküle nimmt zu. Die Ausdehnung ist bedeutend stärker als bei Flüssigkeiten und Festkörpern. Mit steigender Temperatur wächst das Produkt aus Druck und Volumen (p*V)
Was besagt das 1. Gesetz von Gay-Lussac?
V[1]/V[2]=T[1]/T[2] -> V/T=konst.
-> Volumenänderung von Gasen bei konstantem Druck
=> Das Volumen eines eingeschlossenen Gases ist der absoluten Temperatur proportional, solange der Druck nicht verändert wird.
[gelten exakt nur für das ideale Gas]
Was besagt das 2. Gesetz von Gay-Lussac?
p[1]/p[2]=T[1]/T[2] -> p/T=konst
-> Druckänderung von Gasen bei konstantem Volumen
=> Der Druck eines eingeschlossenen Gases ist der absoluten Temperatur proportional, solange das Volumen nicht verändert wird.
[gelten exakt nur für das ideale Gas]
Wie lautet die Zustandgleichung des idealen Gases?
p[1]V[1]/T[1]=p[2]V[2]/T[2] -> pV/T=konst
=> 1. Form
pV=mR[i]T [R[i]-> spezielle Gaskonstante (von Gasart abhängig)]
=> 2. Form
