Theoriefrage zur Thermodynamik

DOZ-ZOLE · Gast

Hallo,
ich schreibe morgen eine Thermodynamik Klausur und bin in mehreren Altklausuren auf folgende Theoriefrage gestoßen:

"Gibt es eine Zustandsänderung die gleichzeitig isobar und isotherm verläuft?
Begründen sie ihre Antwort für :
a) ein ideales Gas
b) einen realen Stoff"

Ich grübel schon eine Weile darüber aber ich komm auf keine Zustandsänderung die das Leistet. Kann mir jemand sagen ob ich richtig denke und wieso das so ist?

MfG
DOZ ZOLE

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Ich würde mir einmal die Zustandsgleichungen anschauen. Du weißt ja, dass diese für ein System stets gelten.

Jetzt setze deine Voraussetzungen ein - kann es dann eine Zustandsänderung geben? Wenn ja, unter welchen Voraussetzungen?

Gruß
MI

DOZ-ZOLE · Gast

wenn ich mir die ideale Gasgleichung nehme und umstelle bekomme ich

in dem fall isotherm, isobar bleibt als einzige Variable das Volumen, dieses ist dann aber bei einem Idealen Gas auch Konstant solange die Teilchenzahl im System konstant ist.

als eine Realgasgleichung nehme ich die Van der Waals Gleichung und stelle die wieder nach den Konstanten größen um:

hier ist wieder die linke seite konstant sofern die Teilchenzahl konstant ist. nun ist es aber denkbar da die Van der Waals-Koeffizienten (a,b) so geartet sind das sich das volumen ändern kann, also eine zustandsänderng auftritt und dabei die rechte seite der gleichung ebenfalls konstant bleibt.
also is bei einem realen Stoff eine zustandsänderung die sowohl isotherm als auch isobar ist möglich.

Kann man das so sagen?

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Beim idealen Gas würde ich das auf jeden Fall so sehen.

Ich weiß jetzt nicht, welche Voraussetzungen an die Parameter a und b in der van-der-Waals-Gleichung gestellt werden, hatte sie aber immer als Konstanten angesehen. In dem Fall hättest du aber eine quadratische Gleichung, die keine stetige Änderung des Volumenparameters ohne gleichzeitige Änderung mindestens eines anderen Parameters zulässt.
Also: nicht möglich.

Interessant wird's eigentlich bei Phasenübergängen. Das wäre jetzt das Beispiel, was mir für gleichzeitig isotherm und isobar verlaufenden Prozesse einfiele. Die Gleichungen für reale Gase beschreiben diese aber nur unzureichend.
Da ist dann vielleicht mein Tipp mit der Zustandsgleichung etwas irreführend gewesen Augenzwinkern

.

Gruß
MI