Innere Energie im Joule-Thomson-Prozess

Franzi31415 · Anmeldungsdatum: 22.07.2012 Beiträge: 5

Meine Frage:
Hallo ihr!

Ich stecke in meiner Prüfungsvorbereitung fest, weil ich nicht verstehe, warum man die Änderung der inneren Energie im Joule-Thomson-Przess nur über die verrichtete Arbeit ausrechnen kann.

Also, ich verstehe die Argumentation, die man überall findet, dass dU = \delta W, weil das betrachtete System im JT isoliert ist. Ich verstehe auch, wie man die Arbeit berechnet.

Ich verstehe allerdings nicht, warum im Fall eines idealen einatomigen Gases da nicht das gleiche herauskommt, wie wenn man die innere Energie des Gases vor dem Prozess (U1 = 3/2 p1V1) von der inneren Energie des Gases nach dem Prozess (U2 = 3/2 p2V2) abzieht. Nach Energieerhaltung müsste das ja auch gehen, aber es geht nicht und ich verstehe nicht, was mir das verbietet.

Meine Ideen:
Ich habe zwei Ideen:
1. Die Gesamtenergie des Systems ist nicht nur die innere Energie des verwendeten Gases.
2. Die innere Energie des Gases ist gar nicht 3/2 pV.

Aber ich komme da nicht weiter...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Für ideale Gase gibt es keinen JT Effekt.
Läßt sich Deine Frage anhand der Enthalpie-Erhaltung formulieren?

Franzi31415 · Anmeldungsdatum: 22.07.2012 Beiträge: 5

Man kann trotzdem den Prozess durchrechnen und darauf zielt meine Frage ab. Den Wikipedia-Artikel habe ich natürlich als erstes durchforstet.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vermutlich steckst Du zur Zeit tief in dieser Materie und Dir genügen paar Andeutungen als Fragestellung. Es gibt aber Leute, die sich erst wieder einlesen müssen, teilweise nach Jahrzehnten. Für mich wäre es zum Beispiel hilfreich, das Problem anhand des wiki-Artikels kurz gesagt zu bekommen. (Wobei wir ideale Gase von anfang an vergessen können.)

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

Du kannst es machen. Wenn du das machst, bekommst du

Es enthält aber keine Aussage, was nun pV im Anfangs- und Endzustand ist, hat also nicht viel gebracht.
Setzt du das mit dem, was du durch Berechnung der Enthalpie rausbekommen hast, so kommt da

raus, was beim idealen Gas

und damit

bedeutet.

Franzi31415 · Anmeldungsdatum: 22.07.2012 Beiträge: 5

Was meinst du damit: "Es enthält aber keine Aussage, was nun pV im Anfangs- und Endzustand ist..." ? Ich lege p1 und p2 ja selber fest und die bleiben bei dem Prozess ja auch konstant.

Die Tatsache, dass die Enthalpie konstant ist, erhält man ja auch nur durch so eine Betrachtung, nur dass man die Energiedifferenz durch die geleistete Arbeit ausrechnet und als

Das ist aber (wenn man nicht schon weiß, dass

für das ideale Gas ) ein Widerspruch zu

Und genau das ist mein Problem: dieser Widerspruch. Ich weiß und verstehe, wie man das mit der Enthalpie ausrechnet. Aber ich verstehe nicht, warum die Betrachtung der inneren Energie als

hier falsch ist.

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

Warum soll das ein Widerspruch sein? Gegeben

setze wir beide unabhängige Ergebnisse gleich, denn es muss ja beides stimmen und erhalten

d.h. für

gibt es keinen Widerspruch. Im Gegesatz, wir nutzen

zusätzlich zu der Aussage über die Enthalpie aus, um daraus die wichtige Asusage speziell über ideales Gas bei diesem Prozess zu beziehen:

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Verstehe leider nicht, wohin der Zug rollt: Bei idealen Gase gibt es keinen JT. grübelnd

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473