16 Wärmelehre - 2.Teil

\(\Delta U = \Delta W + \Delta Q\)

Vorzeichenkonvention:

\(+\) ... dem Gas zugefügte Energie

\(-\) ... dem Gas entnommene Energie

\(\pm \Delta U\) ... Erhöhung/Verminderung der inneren Energie

\(\pm \Delta W\) ... Zugeführte/Entnommene mechanische Arbeit

\(\pm\Delta Q\) ... Zugeführte/Entnommene Wärmemenge

α~10^-5*K^-1

Ein Schwarzkörperstrahler absorbiert die gesamte auftretende Energie der elektromagnetischen Strahlung unabhängig von der Einfallsrichtung und Polarisation.
Sein Absorptionsvermögen \(\alpha\) und Emissionsvermögen \(\epsilon\) ist für alle Frequenzen konstant eins.
\(\alpha = \epsilon = 1 = 100%\)

Unter dem Zustand eines Gases versteht man die Eigenschaften, die ein Gas zu einem bestimmten Zeitpunkt besitzt.

Zustandsgrößen nennt man jene Größen, die ein Gas vollständig beschreiben.

• veränderliche Zustandsgrößen
  • Druck p
  • Volumen V
  • Temperatur T
• Konstante Zustandsgroößen:
  • Masse m
  • Teilchenanzahl N
  • Molzahl n

\({p\cdot V \over T}=const\)

\({p_1 \cdot V_1 \over T_1} = {p_2 \cdot V_2 \over T_2}\)

p, V und T in SI-Einheiten

Für eine isobare Zustandsänderung, dh p=const., gilt:

\({V \over T}=const\)

Hier handelt es sich um das Gesetz von Charles. Es besagt, dass bei konstantem Druck das Volumen direkt proportional zur Temperatur ist.

Für eine isochore Zustandsänderung, dh V=const, gilt:

\({p \over T}=const\) oder \( {p1 \over T1}= {p2 \over T2}\)

Hier handelt es sich um das Gesetz von Gay-Lussac. Es besagt, dass bei konstantem Volumen der Druck direkt proportional der Temperatur ist.

Für den Carnot-Prozess gilt:

\(\eta=\frac{T_1-T_2}{T_1}=1-\frac{T_2}{T_1}\) 

\(T_1\)... obere Temperatur des Gases; [K]

\(T_2\)... untere Temperatur des Gases; [K]