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Zustandsformen von Materie

Einführung

Die Thermodynamik macht Aussagen über verschiedene Energien, die in Stoffen enthalten sind und die die Antriebskräfte für Reaktionen sind. Mit Hilfe der Thermodynamik ist es möglich, vorherzusagen, ob eine Reaktion ablaufen wird und welche Konzentrationen im Gleichgewicht vorliegen werden.

Dabei werden zuerst die Stoffeigenschaften und ihre verschiedenen Aggregatzustände (fest, flüssig, gasförmig) betrachtet. Ausgehend vom idealen Zustand (z.B. ideales Gasgesetz) wird der reale Zustand (z.B. Van-der-Waals-Gleichung) und die Wirkung der zwischenmolekularen Kräfte berücksichtigt.

Thermodynamische Systeme werden mit

gekennzeichnet.

In der Thermodynamik gibt es vier Erfahrungssätze, die so genannten Hauptsätze der Thermodynamik. Der nullte Hauptsatz beschreibt das thermische Gleichgewicht. Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik führt die innere Energie ein, der 2. Hauptsatz der Thermodynamik die Entropie und der dritte Hauptsatz besagt, dass es keinen Prozess gibt, mit dem es möglich ist, mit unendlich vielen Schritten den absoluten Nullpunkt der Temperatur zu erreichen. Er ist auch als Nernst' sches Wärmetheorem bekannt.

Zunächst werden die ersten beiden Hauptsätze und ihre Anwendungen sowie in den Lerneinheiten 2. Hauptsatz der Thermodynamik und 3. Hauptsatz der Thermodynamik die beiden weiteren Hauptsätze beschrieben.

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