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isotherme Zustandsgleichung nach Gay-Lussac

Hier können Sie die isotherme Zustandsgleichung nach Gay-Lussac berechnen lassen. Geben Sie hierzu einfach unten einfach das Ausgangsvolumen, die Ausgangtemperatur sowie die Endtempertur ein.

Ausgangsvolumen [l]  
Ausgangstemperatur [°C]  
Endtemperatur [°C]  

Gerade in den Bereichen der Wärmelehre als auch in der Thermodynamik ist es häufig wichtig, das man das Verhalten von idealen Gasen richtig berechnet. In der Natur findet man eine Reihe von realen Gasen, welche Moleküle enthalten. Diese Moleküle verfügen über ein Volumen. Daneben treten zwischen den Molekülen auch Wechselwirkungen auf. Die Berechnung der Eigenschaften solcher realen Gase ist äußerst schwierig und kompliziert. In der Mathematik findet man daher eine vereinfachte Version der Berechnung solcher Gase, welche als ideale Gase bezeichnet werden.

Thermische Zustandsgrößen

Die Isothermische Zustandsgleichung nach Gay-Lussac beschreibt die Zusammenhänge zwischen den thermischen Zustandsgrößen der idealen Gase. Hierbei werden die experimentellen Einzelergebnisse sowie die sich daraus abgeleiteten Gasgesetze zu einer allgemeinen Zustandsgleichung vereint. Dabei werden die Zustände des jeweiligen idealen Gases bezüglich verschiedener Größen beschrieben. Zu diesen Zustandsgrößen gehören der Druck, das Volumen, die Temperatur sowie die Stoffmenge oder Teilchenzahl. Für die isothermische Zustandsgleichung gibt es einige verschiedene Spezialfälle, wie die isothermische Zustandsgleichung nach Gay Lussac. Bei diesem Spezialfall wird ein Zusammenhang zwischen dem Volumen und der Temperatur hergestellt, während der Druck sowie die Stoffmenge konstant bleibt. Die isothermische Zustandsgleichung nach Gay-Lussac sagt also, das sie das Volumen des Gases bei steigender Temperatur ausdehnt, während es sich bei fallenden Temperaturen zusammenzieht.
Die Zustandsgleichung nach Gay-Lussac bei konstanter Teilchenzahl lautet demzufolge:

V ~ T

V
- = konstant
T

Hieraus folgert man nun, das eine relative Änderung des Volumens auch gleich der relativen Änderung der Temperatur entspricht:

V1 V2
----- = ----- = konstant.
T1 T2

Gesetzwirkung

Nimmt man Wohnräume oder Arbeitsräume, so herrscht in diesen ein bestimmter Luftdruck, welcher sich nur minimal verändert, denn bei einer gleichbleibenden Temperatur im Raum hat die Luft dort ein ganz bestimmtes Volumen. Verändert man nunmehr die Temperatur des Raumes, zum Beispiel beim Heizen, so ändert sich das Volumen der Luft in diesem Raum.
Da die Raumgröße sich jedoch nicht verändert, strömt ein Teil der Luft aus dem Raum heraus.
Minimiert sich jedoch die Temperatur in diesem Raum, so strömt wiederum ein Teil Luft in den Raum hinein.

Weitere Beispiele sind auch Gasthermometer oder auch Gefäße mit Gasen, in denen ein konstanter Druck herrscht.

Verwendung des Rechners der isothermen Zustandsgleichung nach Gay-Lussac
Für die Berechnung mit dem Rechner der isothermischen Zustandsgleichung nach Gay-Lussac benötigt man die Ausgangswerte. Zu diesen Ausgangswerten gehört das Ausgangsvolumen, die Ausgangstemperatur sowie die Endtemperatur.
Nimmt man Standardbedingungen an, so haben alle idealen Gase das gleiche Molvolumen von 24,81.

Dieses Ausgangsvolumen gibt man nunmehr in das erste Feld des Rechners ein. Im zweiten Feld gibt man nunmehr zum Beispiel eine Ausgangstemperatur von 25 Grad (Standardbedingung) ein sowie im dritten Feld eine Endtemperatur von -zum Beispiel - 35 Grad. Nun klickt man auf den Button "berechnen" und erhält im großen weißen Feld über dem Button nunmehr das Ergebnis. Bei diesem Beispiel lautet das Ergebnis für das Endvolumen: 25,6426.




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