1.4
Der physikalische Zustand einer reinen Substanz wird durch Volumen V, Druck p, Temperatur T und Menge einer Substanz n definiert.
Diese Zustandsvariablen werden als extensiv kategorisiert, die abnehmen, wenn eine Stichprobe geteilt wird, oder intensiv, die unabhängig von der Stichprobengröße konstant bleiben.
Diese Variablen sind durch eine sogenannte Zustandsgleichung miteinander verbunden; jede Änderung einer der physikalischen Größen verändert die anderen.
Betrachten wir zum Beispiel eine Gasflasche mit einem bestimmten Anfangsdruck und -volumen bei Raumtemperatur. Das Erhitzen des Gaszylinders erhöht die Energie der Gasmoleküle, wodurch sie häufiger und mit größerer Kraft kollidieren. Dies erhöht den Druck auf die Behälterwände und kann bei ausreichend hohen Temperaturen zu einem Bruch führen.
Für ideale Gase wird diese Beziehung durch die ideale Gasgleichung ausgedrückt, wobei die Molekülgröße und intermolekulare Wechselwirkungen vernachlässigt werden. Für eine gegebene Gasmenge setzt die Fixierung beliebiger zwei Variablen automatisch die dritte Variable.
Allerdings erfordern reale Gase komplexere Gleichungen, wie die Van-der-Waals-Gleichung, um intermolekulare Kräfte und tatsächliche Molekülgrößen zu berücksichtigen.
Der physikalische Zustand einer reinen Substanz kann durch bestimmte Zustandsvariablen wie Volumen (V), Druck (p), Temperatur (T) und Menge der Substa…
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