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[quote="Papillons"]Hallo. Ich würde gerne wissen ob ich mit Hilfe dieser Definitionen die Aufgaben beantworten kann. a) Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Temp. T eines idealen Gases und der kinetischen Energie seiner Moleküle ? Die kinetische Gastheorie besagt, dass sich Gase aus vielen einzelnen Atomen bzw. Molekülen zusammensetzen, die jedes für sich eine Masse m und eine Geschwindigkeit v haben. Die mittlere kinetische Energie aller Teilchen ist der Temperatur des Gases proportional. Es gilt: Ekin = 1/2 m*v² =3/2*k*T wobei die mittlere quadratische Geschwindigkeit der Teilchen ist. Man sieht, dass bei höherer Temperatur des Gases sich die Moleküle mit höheren Geschwindigkeiten bewegen. Dabei besitzen nicht alle Teilchen die gleiche Geschwindigkeit, sondern es tritt eine statistische Verteilung der Geschwindigkeiten auf (Maxwell-Boltzmann-Verteilung). b) Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Druck p eines idealen Gases und der kinetischen Energie seiner Teilchen ? Ist das Gas in einem Behälter mit dem Volumen V eingeschlossen, so stoßen immer wieder Gasmoleküle gegen die Wand des Behältnisses und werden reflektiert. Dadurch übertragen die Teilchen pro Zeiteinheit und pro Wandfläche einen bestimmten Impuls auf die Wand. Es wirkt mit den Teilchenstößen auf jeden Teil der Wand eine Kraft, die wir als den Gasdruck p begreifen. Dieser Druck p ist umso größer, je schneller die Teilchen sind. Zum einem steigt bei hohen Teilchengeschwindigkeiten die Rate, mit der die Gasmoleküle auf die Wand treffen, da sie den Behälterraum schneller durchqueren. Zum anderem werden die Stöße gegen die Wand heftiger und es wächst der dabei übertragene Impuls. Wird die Teilchendichte N / V erhöht, so wächst die Wahrscheinlichkeit, mit der Moleküle an die Wand stoßen. Aus solchen Überlegungen kann man diese Gleichung für den Druck herleiten: p= 2/3*N/V*m/2*v²= 2/3* N/V* Ekin Drückt man die mittlere kinetische Energie der Gasteilchen durch die Temperatur aus, so ergibt sich daraus die ideale Gasgleichung: p*V = N*k*T Dankeschön. ;)[/quote]
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Iduna
Verfasst am: 07. Jun 2007 20:44
Titel:
ah
ok
das mit dem qualitativ und quantitativ in Phy verwirrt mich immer ein wenig.
dermarkus
Verfasst am: 07. Jun 2007 19:52
Titel:
Na, die Formel, die da schon steht
Das in Worten sind dann die qualitativen Betrachtungen.
Iduna
Verfasst am: 07. Jun 2007 17:54
Titel:
Was wäre dann z.B. ein quantitativer Zusammenhang bei Aufgabe a) ?
schnudl
Verfasst am: 02. Jun 2007 13:21
Titel:
Ohne dass ich mir nun alles nochmals überlegt habe, sehen diese qualitativen Betrachtungen "anständig" aus.
Papillons
Verfasst am: 02. Jun 2007 12:16
Titel: Kinetisch-statistische Zusammenhänge der Thermodynamik
Hallo. Ich würde gerne wissen ob ich mit Hilfe dieser Definitionen die Aufgaben beantworten kann.
a) Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Temp. T eines idealen Gases und der kinetischen Energie seiner Moleküle ?
Die kinetische Gastheorie besagt, dass sich Gase aus vielen einzelnen Atomen bzw. Molekülen zusammensetzen, die jedes für sich eine Masse m und eine Geschwindigkeit v haben. Die mittlere kinetische Energie aller Teilchen ist der Temperatur des Gases proportional. Es gilt:
Ekin = 1/2 m*v² =3/2*k*T
wobei die mittlere quadratische Geschwindigkeit der Teilchen ist. Man sieht, dass bei höherer Temperatur des Gases sich die Moleküle mit höheren Geschwindigkeiten bewegen. Dabei besitzen nicht alle Teilchen die gleiche Geschwindigkeit, sondern es tritt eine statistische Verteilung der Geschwindigkeiten auf (Maxwell-Boltzmann-Verteilung).
b) Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Druck p eines idealen Gases und der kinetischen Energie seiner Teilchen ?
Ist das Gas in einem Behälter mit dem Volumen V eingeschlossen, so stoßen immer wieder Gasmoleküle gegen die Wand des Behältnisses und werden reflektiert. Dadurch übertragen die Teilchen pro Zeiteinheit und pro Wandfläche einen bestimmten Impuls auf die Wand. Es wirkt mit den Teilchenstößen auf jeden Teil der Wand eine Kraft, die wir als den Gasdruck p begreifen.
Dieser Druck p ist umso größer, je schneller die Teilchen sind. Zum einem steigt bei hohen Teilchengeschwindigkeiten die Rate, mit der die Gasmoleküle auf die Wand treffen, da sie den Behälterraum schneller durchqueren. Zum anderem werden die Stöße gegen die Wand heftiger und es wächst der dabei übertragene Impuls. Wird die Teilchendichte N / V erhöht, so wächst die Wahrscheinlichkeit, mit der Moleküle an die Wand stoßen. Aus solchen Überlegungen kann man diese Gleichung für den Druck herleiten:
p= 2/3*N/V*m/2*v²= 2/3* N/V* Ekin
Drückt man die mittlere kinetische Energie der Gasteilchen durch die Temperatur aus, so ergibt sich daraus die ideale Gasgleichung:
p*V = N*k*T
Dankeschön.