Theorie der W¨ arme Serie 6. FS 2015 Prof. Thomas Gehrmann Ausgabe: 30. M¨arz 2015 http://www.physik.uzh.ch/~dkara/TdW/ ¨ Ubung 1. Extremalbedingung fu ¨r die Enthalpie Chemische Prozesse werden h¨ aufig thermisch isoliert und bei vorgegebenem Druck ausgef¨ uhrt. Zeige, dass in dieser Situation die Enthalpie H(S, p) minimal wird. Betrachte dazu zwei Systeme A und B, die Volumen austauschen k¨onnen. System A sei vollst¨andig von System B umgeben und thermisch isoliert gegen¨ uber diesem. Nehme an, dass System A klein gegen¨ uber System B ist: UA U = UA + UB , (1) VA V = VA + VB . ¨ Ubung 2. (2) Photonengas F¨ ur das Photonengas (Schwarzer Strahler) gelten die Zusammenh¨ange: U (T, V ) = V (T ) , 1 p = (T ) , 3 (3) (4) wobei (T ) die Energiedichte des Photonengases bezeichnet. a) Bestimme anhand der Integrabilit¨at von dS die Funktion (T ). b) Berechne die thermodynamischen Potentiale U, F, G und H des Photonengases als Funktion ihrer nat¨ urlichen Variablen. c) Bestimme anhand der Gibbs-Duhem Relation das chemische Potential µ des Photonengases. 1
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