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Rebellion92
Rebellion92 (Rang: Albert Einstein)

Wie kann man sich physico-chemische Zustände vorstellen?

Meine Frage bezieht sich um genau zu sein auf thermodynamische Formeln.

Als Beispiel nehme ich mal den Joule-Koeffizienten.
Der lautet: µJ = ableitung T nach V bei konstanter innerer Energie.
Ich kann mir leider nicht vorstellen wie das in der Realität aussehen kann. Ich kann mir keine Bild dazu machen. Daher die Frage: Macht es überhaupt sinn zu versuchen sich irgendein Bild von diesem Zustand zu machen?
Oder ist es viel einfacher wenn man es einfach mathematisch hinnimmt das es so ist?

Anderes Beispiel:
Die Temperatur selbst. Hier ist es ziemlich offensichtlich was auf mikroskopischer Ebene passiert. Teilchen besitzen Energie und Stoßen gegeneinander wodurch sich die Energie mitteln und im Mittel stoßen dann entsprechend viele Teilchen mit entsprechend hoher kinetischer Energie gegen eine Wand und verursachen damit einen gewissen Druck bzw die Wand auf die Teilchen und so weiter.
Wenn ich aber jetzt versuche mir ein ähnliches Bild bei dem Joule-Koeffizienten zu machen, dann geht das nicht. Kann man die Thermodynamik als ganzes soweit verstehen das sie einem nicht-Physiker der sich nicht ewig damit beschäftigt (bin Biochemiker), Sinn macht? Mit jeder Herleitung und jeder Zustandsgleichung usw?

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1 Antwort

1030662
Allie

Allie

Rang: Professorin (5.086) | chemie (37), Physik (5), Thermodynamik (5)

21 Minuten nachdem die Frage gestellt worden ist (19.12.2017 19:32)

1

(1) "(...) Macht es überhaupt sinn zu versuchen sich irgendein Bild von diesem Zustand zu machen? (...)"

Ja, es macht durchaus Sinn, insbesondere für Personen, die eher visuelle Lerntypen sind.


(2) "(...) Kann man die Thermodynamik als ganzes soweit verstehen das sie einem nicht-Physiker der sich nicht ewig damit beschäftigt (bin Biochemiker), Sinn macht? Mit jeder Herleitung und jeder Zustandsgleichung usw? (...)"

Also ich habe vorwiegen mit dem Buch "Physik für Mediziner" von Harten gearbeitet. Ein Freund, damals studierte er Ingenieurswissenschaften hat mir das Buch "Keine Panik vor Thermodynamik" von Labuhn et al empfohlen. Kurz um: Es ist auch für Leien weitestgehend verständlich verfasst.

Bild: "Keine Panik vor Thermodynamik; Labuhn et al, Springer Verlag, S.3


Ergänzung vom 19.12.2017 19:37:

ACHTUNG !: Text enthält grammatikalische Fehler.


Ergänzung vom 22.12.2017 17:21:

Guggenheim Schma in Bunt:


Ergänzung vom 22.12.2017 17:28:

Daraus abgeleitete totale Diffrenziale:

Man geht von violett aus.


Ergänzung vom 22.12.2017 17:40:

Dann fügt man den zweiten Teil auf dieselbe Weise hinzu:
Wieder ausgehend von VIOLETT (G) schaut man nach rechts & erhält so das Vorzeichen (-) ROT Variable Diagonal von der Variable rechts (S) BLAU d
Variable rechts (T) ORANGE.


Ergänzung vom 22.12.2017 17:45:

Beispiel:
(1) Man geht von VIOLETT (G) aus = Man schaut nach links, setzt das Vorzeichen ein(+) ROT, dann setzt man die Variable Diagonal von der links stehenden Variable hinzu (V) BLAU d Variable links von der Ausgangsvariable (p) ORANGE.

6 Kommentare

748782
Rebellion92
Rebellion92

Ich schau es mir mal an. Danke.

1030662
Allie
Allie

Con piacere. (Mit Vergnügen). Bei uns an der Uni sind einige Lehrbücher, besonders diejenigen aus dem Springer-Verlag, über den Hochschulserver (bzw. VPN) als e-Book frei "downloadbar".

748782
Rebellion92
Rebellion92

Danke! Ich hab größtenteils Verständnisprobleme bei einigen Herleitungen. Wie oben beschrieben z.B. die Sache mit dem Joule-Koeffizienten (zu dem ich nichts im Netz finde). Die Ableitung T nach V.. da frag ich mich halt, was denn der Term für T sein soll? Dann such ich mich im Script durch und finde leider teilweise nur Stückenhafte Infos und muss mir das dann irgendwie zusammensetzen usw. Das Script ist etwas unübersichtlich und enthält mehr Terme als Erklärungen.

1030662
Allie
Allie

Ich habe bisher etwas zum Joule-Thomson Koeffizienten gefunden: Der Koeffizient ist definiert als die Ableitung der Temperatur T nach dem Druck p bei konstanter Enthalpie H.

Du hast bei dem Joule - Koeffizienten (wohl) eine Abl. der Temp. T nach dem Volumen V.

Das "Guggenheim Quadrat", auch "Guggenheim Schema" ist bei der Thermodynamik sehr hilfreich.

1030662
Allie
Allie

¡ KORREKTUR zu den Ergänzungen !: Erst diejenige lesen, die um 17.45 h veröffentlicht wurde, anschließend jene von 17.40 h

748782
Rebellion92
Rebellion92

Danke, von dem Schema wusste ich garnichts. Sehr hilfreich!

Noch eine Frage zur Ableitung der Temperatur:

Nutzt man als Term dann einfach den Term der inneren Energie U bloß umgestellt nach T oder hat die eine spezielle Form?

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1068937
Opi-Paschulke
Opi-Paschulke

Guck hier mal rein, falls es das ist was du meinst.
https://www.ufz.de/index.php?de=39575 kopieren

748782
Rebellion92
Rebellion92

Bringt mir nichts, das ist eine Infoseite zu irgendeinem Institut.

1030662
Allie
Allie

Ich schaue mir die Sache mit dem Joule Koeffizienten die Tage genauer an.

 

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