Adiabate zustandsänderung ideales gas Adiabatische Zustandsänderung: Grundlagen eines idealen Gases Es gibt beliebig viele Zustandsänderungen, die ein thermodynamisches System durchlaufen kann. In diesem Beitrag betrachten wir die adiabatische Zustandsänderung. 1 Einfluss der Adiabatik auf die Zustandsgleichung idealer Gase Mit einem my. Eine adiabatische auch: adiabate; griech. 2 Adiabatische Expansion und Kompression idealer Gase Die Zustandsänderung eines Gases nennt man in der Wärmelehre adiabatisch von griech. Beispielsweise kann man das schnelle Zusammenpressen von Luft in einer verstopften Luftpumpe als adiabatischen Vorgang ansehen, da der Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft wesentlich langsamer erfolgt. 3 Energieumwandlung bei adiabatischen Prozessen in idealen Gasen Im Gegensatz dazu wird bei diabatischen [5] [6] [7] und diathermen [8] Prozessen Wärme mit der Umgebung ausgetauscht siehe etwa: Isotherme Zustandsänderung. Adiabatische Zustandsänderungen, bei welchen vom Anfang bis zum Ende der Änderung zu jedem Zeitpunkt das System nahezu im thermodynamischen Gleichgewicht ist, werden quasistatisch genannt, ihr Verlauf lässt sich durch eine Kurve im Zustandsraum darstellen. 4 ideales Gas, also geringer Druck ((Fälle mit höherem Druck sind eingeklammert) und; ausreichend hohe Temperatur (> K) eine temperaturunabhängige molare Wärmekapazität, tatsächlich nimmt diese bei Stickstoff und Sauerstoff langsam mit der Temperatur zu. 5 Bei Verwendung des Modells ideales Gas kann die Adiabate p = p(V) berechnet werden. Dazu wird der adiabatische Übergang von einem Anfangszustand A in einen Endzustand E (adiabatische Expansion) in zwei Teilprozesse zerlegt (Bild 2). 6 Reversible adiabatische Zustandsänderung. Die Entropie bleibt im reversiblen Fall konstant. Bei der reversiblen adiabaten Zustandsänderung spricht man auch von isentroper Zustandsänderung. Es gilt: Für ideale Gase gilt: Mit gilt: Womit sich folgende Gleichung ergibt. 7 Adiabate und reibungsfreie Zustandsänderung mit. 27 Für ein ideales Gas gilt mit der thermischen Zustandsgleichung. 8 adiabatische Zustandsänderung, thermodynamischer Prozeß, der ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung abläuft. Der von Rankine eingeführte Begriff adiabatisch bedeutet soviel wie "nicht hindurchtretend". Adiabatische Zustandsänderungen sind durch die Bedingung Δ Q = 0 (Q: = Wärme) gekennzeichnet. 9 Basiswissen: Ideales Gas, Allgemeine Gasgleichung, Zustandsänderungen (speziell isotherm, adi-abatisch), Adiabatenexponent, Wärmekapazität, atz der Wärmelehre, U-Rohr-Manometer Weiterführend: Freiheitsgrade, Gleichverteilungssatz, Schwingungsgleichung, Kondensationswär-me, Sättigungsdampfdruck. 10 Bei der Expansion des Gases wird allerdings keine innere Energie in äußere Arbeit umgewandelt. Der Vorgang verläuft nicht quasistatisch, nur am Anfang und Ende. 11