Stichworte Thermodynamik (Stand 9 Feb. 2016) Energie Hook’sches Gesetz für die Dehnung einer Feder Coulomb-Gesetz (in cgs und MKSA-Einheiten) Dimensionen (Maßsysteme MKSA und cgs mit jeweiligen Einheiten für Energie) Makroskopische und mikroskopische Betrachtungen Zustandsgrößen Thermodynamischer Zustand Mikro- & Makrozustand Extensive & intensive Größen Zustandsvariable und abhängige Zustandsgröße (-funktion) Systeme: abgeschlossen (=isoliert), geschlossen, offen Phase Prozessgrößen Innere Energie (im Gegensatz zur äußeren Energie) Erster Hauptsatz der Thermodynamik Wärmekapazität bei konstantem Druck bzw. konstantem Volumen „mikroskopische“ Freiheitsgrade für Translation, Rotation, Vibration CV für ideale Gase (Beiträge von Translation, Rotation, Vibration) Volumenarbeit δw Isotherme als Weg im P-V-Diagramm Adiabate als Weg im P-V-Diagramm Reversible vs. Irreversible Zustandsänderung (am Beispiel Kompression) Gegenüberstellung Mikrozustand und Makrozustand Enthalpie; ihre Bedeutung bei einem Prozess bei konstantem Druck Erster Hauptsatz für ein System, welches im immer inneren GG ist (also Δu = gefl. Wärme+ gel. Arbeit+ gel. chem. Arbeit durch Zustandsgrößen ausgedrückt) Entropie: ihre Definition (als ds) im Rahmen des ersten Hauptsatzes Bestimmung der Entropie eines reinen Stoffes S(T,P) Thermochemie Verdampfungsenthalpie Enthalpie im Kreisprozess Standard-Bildungsenthalpie eines Stoffes Reaktionsenthalpie Hess’scher Satz Kirschhoff’sches Gesetz für die „Überführung“ Entropie, GG-Lehre, Zweite Hauptsatz der Thermodynamik Schmelzenthalpie von Eis, die entsprechende Schmelz-Entropie Verdampfungsenthalpie von Wasser, die entsprechende Verdampfungs-Entropie „Mischungstemperatur“ bei isenthalpischem Temperaturausgleich Entropie-Änderung beim Schmelzen eines Eiswürfels im heißen Wasser (in einer Thermoskanne) Schmelzenthalpie & -entropie von Eis Verdampfungsenthalpie & -entropie von Wasser Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik Carnot – Kreisprozess Mathematisches Intermezzo Partielle Ableitung Differential, totales Differential, Schwarz´scher Satz Beziehungen zwischen Richtungsableitungen: Höhenlinien – Formel , Inverter, Kettenregel ( „Weg – Regel“ wird in der VL nicht verwendet!) Legendre-Transformation: Sinn des Ganzen Thermodynamische Potentiale Thermodynamische Potenziale, „natürliche Variable“, Gibbs-Funktion Eulerscher Satz, und seine Anwendung auf u(s,v,n1,…nk) Totale Differentiale aller ThD Potenziale, sowie die integralen Darstellungen der ThD Potenziale Zustandsgleichungen im System der ThD Potenziale Stoffeigenschaften im System der ThD Potenziale Thermische Zustandsgleichung Calorische Zustandsgleichung Gibb-Helmholtz-Beziehungen Maxwell-Relationen Gibbs-Duhem Beziehung Definition von alpha (α) und kappa (κ) Rückführung einer Stoffeigenschaft (dX/dY)Z auf alpha, kappa, Cp (im Prinzip, wie geht man vor?) Spannungskoeffizient (α/κ) Joule-Thompson Koeffizient Was ist (dS/dT)V in der Rückführung auf alpha, kappa, Cv ? Binnendruck (Definition und anschauliche Erklärung) Thermische Zustandsgleichung nach van-der-Waals Was ist (dS/dT)P in der Rückführung auf alpha, kappa, CP ? Mischphasen Begriffserklärung: Phase, Mischphase Zusammensetzungsvariable für eine Mischphase Partielle molare Größe, Euler’scher Satz in diesem Zusammenhang Aussage der partiellen molaren Volumina Mittlere molare Größe in einer Mischung Ideale und reale Mischung Exzessgrößen Partielle molare Größe als Legendre-transformierter der mittleren molaren Größe hinsichtlich des Molenbruchs einer Komponente Chemisches Potenzial differentiell gesehen (dμ) , bei verschiedenen charakteristischen Variablen z.B. (s, v, n1,…nk) oder (T, v, n1,…nk) usw. Typischer Verlauf von μk (xk) Phasen – GG Begriffserklärung: Phasen – GG Phasengleichgewichtsvarianten Gibbs’sche Phasenregel (GG zwischen verschiedenen Phasen) „makroskopische“ Freiheitsgrade F Gibbs – Duhem – Gleichung Zustandsdiagramm (Phasendiagramm) Clausius – Clapeyron – Gleichung Einfache Näherung der Clausius – Clapeyron – Gleichung und ihre Integration (ggf August´sche Formel) Zusammenhänge von P-V – Phasendiagramm und P-T – Phasendiagramm Dampfdruck-Erniedrigung (Raoultsches Gesetz); Konsequenz: Siedepunkterhöhung. Osmotischer Druck Löslichkeit von Gasen, von Festkörpern Nernst´scher Verteilungssatz Chemisches– GG Herleitung der Mischungsentropie anhand Vermischung idealer Gase Chemisches Potenzial einer Komponente in der Mischphase Standardisierung, Aktivität, Aktivitätskoeffizient Stöchiometriezahlen, Reaktionslaufzahl, chemische Affinität (Triebkraft). Chemisches Gleichgewicht: GG-Konstante (MWG) , Gibbs-Gleichung T- und P-Abhängigkeit von Ln(K)
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