Das ideale Gas „Gas“ leitet sich vom griechischen Wort „Chaos“ ab d.h. Unordnung, Durcheinander. AUGUST PICCARD 1931 Höhe: 15 797 m Gas: H2 Modell Gas: - besteht aus sich bewegenden Teilchen (BROWN) - ist ein Vielteilchen-System ( NA = 6 1023 ) Modell ideales Gas: - ist ein einkomponentiges System - kein Eigenvolumen der Teilchen - keine Molekularkräfte zwischen Teilchen - nur elastische Stöße Zustandsgrößen: - Druck, Temperatur, Volumen Übung 1:Welche der folgenden Gase erfüllen näherungsweise die Anforderungen an ein ideales Gas?  Ja, trotz T = 2,7 K . Die geringe Beweglichkeit wird durch große Zeiträume und die geringe Dichte durch die riesigen Dimensionen ausgeglichen. Die interstelleareTeilchendicht beträgt ca. 1/cm³ = 22400/mol  angepasst an Normal-temperatur 273K nur 224/mol  Weltraumdruck: pw / 224 = po / NA  pw = 3,7 10-22 bar Der Tripelpunkt von Wasserstoff liegt bei 70 mbar und 13 K. Bei 2,7 K würde Wasserstoff linear gerechnet etwa bei 14,5 mbar erstarren – der Weltraumdruck pw beträgt aber nur 3,7 10-19 mbar, ist also extrem weit vom Tripelpunkt entfernt. interstellarer Wasserstoff  Ja, trotz 78,08 % N2 + 20,95% O2 + 0,03% CO2 + Edelgase Das Stoffgemisch besteht aus 78 % aus reaktionsträgem Stickstoff, selbst Sauerstoff ist bei Zusammenstößen der Luftmoleküle untereinander kaum reaktionsfreudiger. Unter Normaldruck kommt Kohlendioxid erst unter arktischen –80°C an die Grenze zum Trockeneis – Kohäsionskräfte können also in der Wüste vernachlässigt werden. Wüstenluft  Nein ! Wasserdampf tritt unter Normaldruck nur oberhalb von 100°C auf z.B. in Kraftwerken. In Luft jedoch tritt Wasserdampf als Teilkomponente auch unter 100°C auf. In jedem Fall tritt Wasser auf der Erde immer in der Nähe seines Kondensations- bzw. Sublimationspunktes auf. Daher wirken stets Kohäsionskräfte und die Moleküle liegen relativ dicht – ihr Eigenvolumen gewinnt also auch an Bedeutung. Wasserdampf Konstanten: AVOGADRO-Zahl NA = 6,022 1023 Teilchen pro mol Normalbedingungen: Normaldruck Normaltemperatur Molares Volumen po = 101,3 kPa = 1013 mbar To = 0°C = 273,15 K Vm o = 22,4 l pro mol für ideale Gase Übung 2: Berechnen Sie die Dichte der Luft unter Normalbedingungen! Zusammensetzung der Luft: Näherung: Molare Massen: Molare Masse der Luft: 78,08 % N2 + 20,95% O2 + 0,03% CO2 + Edelgase 79 % N2 + 21 % O2 (Angaben in Volumenprozent) N2: 28 g/mol O2: 32 g/mol ML = ( 0,7928 + 0,2132 ) g/mol = ( 22,12 + 6,72 ) g/mol = 28,84 g/mol Dichte der Luft:  = ML / Vm o = ( 28,84 / 22,4 ) g/l  1,29 g/l = 1,29 kg/m³