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Informationen

Anfangs muss das System durch eine bestimmte Anzahl von Stößen in einen Gleichgewichtszustand versetzt werden. Anschließend wird die gewählte Zustandsänderung berechnet.

In dieser Animation gilt N = n R, (d.h. k_B = 1). In diesem Fall vereinfacht sich die ideale Gasgleichung zu p.V = N.T.

Aktivitäten

1. Isobare Zustandsänderung: Wie verhält sich das Gas bei konstant gehaltenem Druck? Welche Kurve ist im pV-Diagramm zu erwarten?
2. Isochore Zustandsänderung: Untersuche das Verhalten des Gases bei konstantem Volumen! Welche Kurve ist im pV-Diagramm zu erwarten?
3. Isotherme Zustandsänderung: Untersuche das Verhalten des Gases bei konstanter Temperatur! Erläutere die Form der Kurve im pV-Diagramm!
4. Adiabatische Zustandsänderung: Hier tritt kein Wärmeaustausch mit der Umgebung auf. Untersuche die Unterschiede der Kurve zu den schon untersuchten Zustandsänderungen!
5. Im Allgemeinen laufen Zustandsänderungen modifiziert (unbekannt?) ab. Versuche, die hier erhaltene Kurve durch die obigen, idealisierten Zustandsänderungen näherungsweise zu beschreiben!

Hinweise für Lehrpersonen

Die Darstellung der Zustandsänderungen mit Hilfe eines pV-Diagrammes hat seine Ursache darin, dass die verrichtete Arbeit W = ∫ p dV, also als Flächeninhalt unter der Kurve, berechnet wird. Dies zeichnet das pV-Diagramm gegenüber einem möglichen pT-Diagramm bzw. VT-Diagramm aus.

Eine geringfügig modifizierte Fassung dieses Physlets erlaubt die Behandlung von Kreisprozessen, wie sie für das Verständnis von Wärmekraftmaschinen unerlässlich sind.

So lange für einen Prozess die Gleichung pV = NT gilt, haben die oben angeführten Gesetzmäßigkeiten Gültigkeit. In der Praxis werden Zustandsänderungen bei thermodynamischen Prozessen durch entsprechende Näherungen ersetzt.

Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.