Wie ändert sich die innere Energie bei einem isothermen Prozess?
Bei der isothermen Zustandsänderung bleibt die Temperatur konstant. Die Zustandskurve im p-V-Diagramm entspricht einer Hyperbel und im T-s-Diagramm ist sie eine Konstante. In Summe ist die Änderung der inneren Energie gleich null.
Wie heißt die Zustandsänderung bei der die Temperatur eines Gases konstant bleibt?
Nach dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik wird eine Änderung der inneren Energie ΔU eines Gases durch Zuführung einer Wärme Q oder durch Verrichten von äußerer Arbeit W erreicht. Bei isothermen Zustandsänderungen bleibt die Temperatur des Gases konstant, d.h. die innere Energie des Gases ändert sich nicht.
Wie groß ist die Ausdehnung von Gasen bei Temperaturänderungen?
Während die Ausdehnung von Festkörpern und Flüssigkeiten bei Temperaturänderungen vergleichsweise gering sind, ist diese bei Gasen deutlich größer. Befindet sich ein Gas jedoch in einem abgeschlossenen Gefäß, so dass es sich nicht ausdehnen kann (das Volumen bleibt konstant), erhöht sich der Druck.
Was geschieht mit dem Gas?
Dem Gas wird eine Wärme Q zugeführt, es dehnt sich aus und verrichtet Volumenarbeit (isotherme Expansion). An dem Gas wird die äußere Arbeit W verrichtet, das Volumen wird kleiner und die dabei entstehende Wärme wird abgegeben (isotherme Kompression).
Wie steigt die innere Energie bei der Kompression?
Bei der Kompression wird das Volumen des Gases verringert. Die innere Energie steigt, da durch die am Gas verrichtete Arbeit, dem System Energie zugeführt wird. Dadurch steigen auch Temperatur und Druck . Als Beispiel für die Kompression kann man sich eine Luftpumpe vorstellen.
Ist ein Gas in einem abgeschlossenen Gefäß vorhanden?
Befindet sich ein Gas jedoch in einem abgeschlossenen Gefäß, so dass es sich nicht ausdehnen kann (das Volumen bleibt konstant), erhöht sich der Druck. Die Größen Temperatur, Druck und Volumen hängen bei Gasen eng miteinander zusammen und werden auch als Zustandsgrößen bezeichnet.