CHEMISCHE THERMODYNAMIK WICHTIGE FORMELN PROF. DR. WOLFGANG CHRISTEN Dichte ππ β‘ Druck ππ β‘ Molare Masse ππ β‘ π₯π₯ππ β‘ Stoffmengenanteil Molares Volumen Partialdruck Impulssatz Beschleunigung Geschwindigkeit Arbeit Kinetische Energie Potentielle Energie im Schwerefeld der Erde πΉπΉ π΄π΄ (2) ππ ππ (3) πΌπΌ β‘ (4) ππππ ππges ππm β‘ Zustandsgleichung ideales Gas Isotherme Volumenkompressibilität (1) ππ = ππππA Teilchenzahl Isobarer thermischer Volumenausdehnungskoeffizient ππ ππ (5) ππ ππ (6) ππππ = ππππππ (7) ππππ β‘ π₯π₯ππ ππ (8) 1 ππππ 1 ππππm οΏ½ οΏ½ β‘ οΏ½ οΏ½ ππ ππππ ππ,ππ ππm ππππ ππ 1 ππππ 1 ππππm π π β‘ β οΏ½ οΏ½ β‘ β οΏ½ οΏ½ ππ ππππ ππ,ππ ππm ππππ ππ πΉπΉβ = ππππβ πππ£π£β ππ2 ππβ ππβ β‘ = ππππ πππ‘π‘ 2 π£π£β β‘ ππππβ ππππ πΏπΏπΏπΏ β‘ πΉπΉπ₯π₯ ππππ πΈπΈkin β‘ 1 πππ£π£ 2 2 πΈπΈpot β‘ ππππβ (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) Version: 27. 11. 2016 CHEMISCHE THERMODYNAMIK WICHTIGE FORMELN Potentielle Energie einer gespannten Feder Potentielle Energie zweier Ladungen PROF. DR. WOLFGANG CHRISTEN 1 πΈπΈpot β‘ π·π·π₯π₯ 2 2 ππ1 ππ2 4ππππππ πΈπΈpot β‘ (17) (18) Volumenänderungsarbeit πΏπΏπΏπΏ = βππext ππππ (19) Reversible Volumenänderungsarbeit πΏπΏπ€π€rev = βππππππ (20) Erster Hauptsatz der Thermodynamik βππ = ππ + π€π€ (21) Enthalpie π»π» β‘ ππ + ππππ (22) Wärmefluss bei isobarer Volumenänderungsarbeit ππππ = βπ»π» (23) Wärmefluss bei isochorer Volumenänderungsarbeit ππππ = βππ (24) Isobare Wärmekapazität πΆπΆππ β‘ (25) Isochore Wärmekapazität πΆπΆππ β‘ Isobare Wärmekapazität Isochore Wärmekapazität Isothermer Binnendruck Beziehung zwischen den Wärmekapazitäten des idealen Gases Joule-Thomson-Koeffizient Isothermer Joule-Thomson-Koeffizient πΆπΆππ = οΏ½ πΏπΏππππ ππππ πΏπΏππππ ππππ ππππ οΏ½ ππππ ππ ππππ πΆπΆππ = οΏ½ οΏ½ ππππ ππ ππππ β‘ οΏ½ ππππ οΏ½ ππππ ππ πΆπΆππ β πΆπΆππ = ππππ ππππ ππJT β‘ οΏ½ οΏ½ ππππ π»π» ππππ ππ ππ β‘ οΏ½ οΏ½ ππππ ππ (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) Version: 27. 11. 2016 CHEMISCHE THERMODYNAMIK WICHTIGE FORMELN PROF. DR. WOLFGANG CHRISTEN πΎπΎ β‘ Adiabaten-Koeffizient Poisson-Gleichung (Adiabaten-Gleichung für ideale Gase) πΆπΆππ πΆπΆπ£π£ (33) ππππ πΎπΎ = konstant (34) πΏπΏππrev ππ (35) Entropie ππππ β‘ Freie Energie, Helmholtz-Energie π΄π΄ β‘ ππ β ππππ (36) πΊπΊ β‘ π»π» β ππππ β‘ ππ + ππππ β ππππ (37) ππππ = ππππππ β ππππππ (38) Freie Enthalpie, Gibbs-Energie Fundamentalgleichung der inneren Energie Isobare Wärmekapazität πΆπΆππ = ππ οΏ½ Isochore Wärmekapazität πΆπΆππ = ππ οΏ½ ππππ οΏ½ ππππ ππ (39) ππππ οΏ½ ππππ ππ (40) ππππ = ππππππ + ππππππ (41) Fundamentalgleichung der freien Energie ππππ = βππππππ β ππππππ (42) Fundamentalgleichung der freien Enthalpie ππππ = βππππππ + ππππππ (43) Fundamentalgleichung der Enthalpie Satz von Euler chemisches Potential der Komponente ππ, eine Phase Fundamentalgleichung der inneren Energie, offenes System Fundamentalgleichung der Enthalpie, offenes System Fundamentalgleichung der freien Energie, offenes System ππππ ππππ οΏ½ ππππ οΏ½ = οΏ½ ππππ οΏ½ für ππππ = ππππππ + ππππππ π₯π₯ π¦π¦ ππππ ππππ β‘ οΏ½ οΏ½ ππππππ ππ,ππ,ππ (44) (45) ππβ ππ ππππ = ππππππ β ππππππ + οΏ½ ππππ ππππππ (46) ππππ = ππππππ + ππππππ + οΏ½ ππππ ππππππ (47) ππππ = βππππππ β ππππππ + οΏ½ ππππ ππππππ (48) ππ ππ ππ Version: 27. 11. 2016 CHEMISCHE THERMODYNAMIK WICHTIGE FORMELN Fundamentalgleichung der freien Enthalpie, offenes System chemisches Potential der Komponente ππ in Phase πΌπΌ Fundamentalgleichung der freien Enthalpie, offenes System, mehrere Phasen Phasengleichgewicht (Phasen π½π½, πΎπΎ) der Komponente ππ Reaktionsumsatz Reaktionsgleichgewicht PROF. DR. WOLFGANG CHRISTEN ππππ = βππππππ + ππππππ + οΏ½ ππππ ππππππ πππΌπΌ,ππ β‘ οΏ½ πππΊπΊππ οΏ½ πππππΌπΌ,ππ ππ,ππ,ππ ππ (49) (50) πΌπΌ,ππβ ππ ππππ = βππππππ + ππππππ + οΏ½ οΏ½ πππΌπΌ,ππ πππππΌπΌ,ππ (51) πππ½π½,ππ = πππΎπΎ,ππ (52) πΌπΌ βππππ = ππππππ οΏ½ ππππ ππππ = 0 ππ (53) (54) ππ Version: 27. 11. 2016 CHEMISCHE THERMODYNAMIK WICHTIGE FORMELN PROF. DR. WOLFGANG CHRISTEN Version: 27. 11. 2016
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