Gleichgewichtsthermodynamik: Grundlagen und einfache by Andreas Heintz
By Andreas Heintz
Dieses in sich abgeschlossene Lehrbuch stellt den ersten Teil eines zweibändigen Werkes dar. Es enthält eine moderne und ausführliche Darstellung der Grundlagen der phänomenologischen Thermodynamik. Der Schwerpunkt liegt auf der großen Zahl aktueller Beispiele und Anwendungen aus allen Bereichen der Naturwissenschaften wie Chemie, Physik, chemische Verfahrenstechnik, Biologie, nachhaltige Energietechnik, Geophysik, Astrophysik, Umweltchemie, Medizin und nicht zuletzt dem Alltagsleben. Dadurch wird es in besonderer Weise der wachsenden Bedeutung der Thermodynamik als Querschnittswissenschaft gerecht.
Das Buch ist geeignet zum Selbststudium, zum Nachschlagen wie auch zum Gebrauch in Grund- und Spezialvorlesungen aller naturwissenschaftlichen Studienfächer.
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3 Expansionsversuch mit Gasen. I, II, III,. . N = Glaskolben mit den Volumina VI , VII , VIII bis VN . M = Manometer zur Druckmessung. 3 Thermisches Gleichgewicht und der „Nullte Hauptsatz der Thermodynamik“ 7 Volumen VII + VI , dann pIII bei V = VI + VII + VIII und schließlich pN bei V = VI + VII + . . + VN . Der ganze Versuch findet statt in einer Umgebung von „schmelzendem Eis“ (sog. Eispunkt des Wassers: Schmelzpunkt des Wasser unter 1 bar Druck). Bei jedem Expansionsschritt wird p kleiner, V nimmt zu.
1007/978-3-642-16890-1_2, C Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011 29 30 2 Mathematische Grundlagen zur Behandlung Abb. 1 Ein Oberflächenstück aus der z(x, y)-Fläche (links oben) und seine Projektion auf die x, y-Ebene (links unten und rechts) Die Integration über dz ist vom Integrationsweg unabhängig, da das Integral z2 x2 dz = z 2 − z 1 = z1 x1 ∂z ∂x y2 dx + y y1 ∂z ∂y dy x nur vom Anfangs- und Endzustand abhängt. Insbesondere gilt für eine geschlossene Kurve auf der Zustandsfläche in der x, y-Ebene (sog.
Die innere Energie U oder die Entropie S u. a. U und S sind dann die entsprechenden molaren Größen. Das gilt auch für Mischungen, wobei n = n i , die Gesamtmolzahl aller Komponenten i in der Mischung bedeutet. Eine molare Größe X (Symbol: Querstrich über X ) ist sehr sorgfältig zu unterscheiden von sog. partiellen molaren Größen X i einer Komponente i (Buchstabenindex i rechts unten), von denen noch ausführlich die Rede sein wird. 3 Thermisches Gleichgewicht und der „Nullte Hauptsatz der Thermodynamik“.