Thermodynamik
verschiedenes
verschiedenes
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Lernkarten
Offenes System
Austausch von Materie, Arbeit, Wärme
geschlossenes System
-kein Austausch von Materie
-Austausch von Arbeit, Wärme
abgeschlossenes System
kein Austausch von Materie, Wärme, Arbeit
Was heißt adiabat, diatherm, rigid?
adiabat - wärmeundurchlässig
diatherm - wärmedurchlässig
rigid - arbeitsundurchlässig
0. Hauptsatz
2 Systeme, die jedes für sich mit einem 3. im thermischen Gleichgewicht sind, stehen auch untereinander im thermischen Gleichgewicht
extensive Zustandsgröße
Wert ändert sich bei gedachter Teilung des Systems
m, V, n
intensive Zustandsgröße
Wert ändert sich nicht bei gedachter Teilung des Systems
T, p, S
spezifische Zustandsgrößen, molare Zustandsgrößen
spezifische - durch Masse dividiert
molare - durch Stoffmenge dividiert
beide verhalten sich wie intensive Zustandsgrößen
Ideale Gasgleichung
pV=mRiT
pv=RiT
Reale Gasgleichung
(p+a/v2) * (v-b) = RiT
a -
b -
Molvolumen
VM = V/n = (R TN) / pN
22,4 m3 bei 0°C
Gaskonstante
M Ri = R
M Ri = 8314 J / kmol K
Ri = R/M J / kg K
reversibel, irreversibel
reversibel - umkehrbar (ohne Verluste) -> keine Dissipative Arbeit WDiss
irreversibel - unumkehrbar
stationär, instationär
stationär - zeitlich konstant
instationär - zeitlich nicht konstant
1. Hauptsatz
Im abgeschlossenem Sytem ist die Energie konstant. Sie kann niemals aus dem Nichts entstehen und nicht vernichtet werden
Wärme, Wärmemenge, Wärmekapazität
Q ~ m c ¤T
spez. Wärmekapazität c: abhängig vom Stoff, Aggregatszustand, T, p, v
für feste Stoffe: nur von T abhängig -> c = cp = cv
Q=S * T
Volumenänderungsarbeit
Wv = - {pdV reversibel
Verdichtung - Arbeit aufnehmen
Expansion - Arbeit abgeben
Technische Arbeit
Wt = {Vdp irreversibel
Enthalpie
h = u + pv innere Energie + Verschiebearbeit
dH = T dS + V dp
1. HS für offene oder geschlossene Systeme
offene Systeme dq = dh - vdp
geschlossene Systeme dq = du + pdv
cv und cp, K
cp - cv = Ri cv = Ri / (K-1) cp = (Ri - K) / (K - 1)
K = cp / cv K = 1,4 Luft (zweiatomig) 1,67 einatomig 1,33 dreiatomig
cv(T,v)= (del u / del T)v
cp(T,P)= (del h / del T)p
Exergie, Anergie
Exergie - nutzbarer Energieteil
Anergie - nicht nutzbarer Energieteil
Energie = Exergie + Anergie
Entropie
-wächst bei irreversiblen Prozessen ¤S > 0
-ist gleich bei reversiblen Prozessen ¤S = 0
-Maß für die Unordnung im System
¤S = ¤Q / T -> 1. HS: dU =dQ-pdV = TdS - pdV
Gibbsche Fundamentalgleichung
dU = TdS - pdV -> U = U (S,V)= U (T,v)
h = h (T,p)
Vorzeichen der Prozessgrößen
aufgenommene Energie: positiv
abgegebene Energie: negativ
