Isobare Zustandsänderung: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 25. Mai 2021, 22:16 Uhr

Isobare Zustandsänderung im p-V-Diagramm

Die isobare Zustandsänderung ist ein Begriff der Thermodynamik. Er bezeichnet eine Zustandsänderung, bei der der Druck im System konstant bleibt. Nach dem Gesetz von Gay-Lussac oder der Zustandsgleichung eines idealen Gases gilt:

{\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}={\text{konst.}}

Daraus folgt auch, dass sich die Volumina wie die entsprechenden absoluten Temperaturen verhalten:

{\frac {V_{2}}{V_{1}}}={\frac {T_{2}}{T_{1}}}

Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik

Q=\Delta U-\ W

ergeben sich für die Arbeit $$ W $$ folgende Zusammenhänge:

W=-p\cdot \Delta V=-nR\cdot \Delta T

Hierbei bezeichnen $$ p $$ den Druck, $$ n $$ die Stoffmenge (in Mol) und $$ R $$ die allgemeine Gaskonstante.

Um ein Gas unter isobaren Verhältnissen auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen, muss man eine größere Wärmemenge zuführen als bei einer isochoren Erwärmung, da ein Teil der zugeführten Wärme für die Ausdehnung des Gases aufgebracht werden muss.

Weblinks

Commons: Isobaric processes – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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 Die '''isobare Zustandsänderung''' ist ein Begriff der [[Thermodynamik]]. Er bezeichnet eine [[Zustandsänderung]], bei der der [[Druck (Physik)|Druck]] im [[System]] konstant bleibt. Nach dem [[Gasgesetz#Gesetz von Gay-Lussac|Gesetz von Gay-Lussac]] oder der Zustandsgleichung eines [[Ideales Gas|idealen Gases]] gilt:
-<div style="text-align:center;">
+:<math>
-<math>
+\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} = \text{konst.}
-{V \over T} = const.
 </math>
-</div>
 Daraus folgt auch, dass sich die [[Volumen|Volumina]] wie die entsprechenden [[Absolute Temperatur|absoluten Temperaturen]] verhalten:
-<div style="text-align:center;">
+:<math>
-<math>
+\frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1}
-{V_2 \over V_1} = {T_2 \over T_1}
 </math>
-</div>
-Nach dem ersten Hauptsatz der [[Thermodynamik]] (<math>\ Q = \Delta U - \ W</math>) ergeben sich für die [[Arbeit (Physik)|Arbeit]] <math>\ W</math> folgende Zusammenhänge:
+Nach dem [[Erster Hauptsatz der Thermodynamik|ersten Hauptsatz der Thermodynamik]]
+:<math>Q = \Delta U - \ W</math>
+ergeben sich für die [[Arbeit (Physik)|Arbeit]] <math>W</math> folgende Zusammenhänge:
-<div style="text-align:center;">
+:<math>
-<math>
+W = - p \cdot \Delta V = - n R \cdot \Delta T
-\ W = - p \cdot \Delta V = - n R \cdot \Delta T
 </math>
-</div>
-Hierbei bezeichnen ''p'' den [[Druck (Physik)|Druck]], ''n'' die Stoffmenge (in [[Mol]]) und ''R'' die [[Universelle Gaskonstante|allgemeine Gaskonstante]].
+Hierbei bezeichnen <math>p</math> den [[Druck (Physik)|Druck]], <math>n</math> die Stoffmenge (in [[Mol]]) und <math>R</math> die [[Universelle Gaskonstante|allgemeine Gaskonstante]].
 Um ein Gas unter isobaren Verhältnissen auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen, muss man eine größere [[Wärmemenge]] zuführen als bei einer [[isochor]]en Erwärmung, da ein Teil der zugeführten Wärme für die Ausdehnung des Gases aufgebracht werden muss.
 == Weblinks ==
-{{Commonscat|Isobaric process}}
+{{Commonscat|Isobaric processes}}
 * [http://www.walter-fendt.de/ph14d/gasgesetz.htm Veranschaulichung der Zustandsänderungen mit kleinen interaktiven Animationen]
 * [http://www.k-wz.de/waerme/gasgleichung.html Die allgemeine Gasgleichung mit Diagrammen und interaktiver Animation]