Vergleichende Betrachtungen von Zustandsänderungen im idealen Gas und in ideal-gummielastischen Netzwerken

Zusammenfassung

Es werden Zustandsänderungen des idealen Gases mit deformierten Zuständen eines ideal-gummielastischen Netzwerkes an Hand der Thermodynamik verglichen, um im einzelnen zu erfahren, wann sich derartige Systeme analog verhalten. Für reversible isotherme Volumenänderungen bzw. Deformationen zeigen sich Unterschiede in der Abhängigkeit der Entropieänderung von den Arbeitskoordinaten.

Nur dann, wenn die idealen abgeschlossenen Systeme aus einem gehemmten thermodynamischen Gleichgewicht von selbst in einen neuen Gleichgewichtszustand übergehen (Gay-Lussac-Thomson-Experiment), verhalten sich die beiden Systeme vollkommen analog.

Im Getensatz dazu kann tezeigt werden, daß deformierbare ideale Netzwerke bei uniaxialer Deformation mit endlicher Geschwindigkeit — also bei einem eigentlich irreversiblen Prozeß — keinen analogen Effekt wie denJoule-Thomson-Effekt des idealen Gases zeigen können. Man findet, daß sich die Temperatur des adiabatisch deformierten Netzwerkes stets verändert.

Summary

Changes of state of the perfect gas are compared with those ones of a perfect rubber with the help of thermodynamics. There are characteristic differences between the two systems during isothermic reversible processes due to the different functions of state. There only exist analogous effects if the perfect systems are closed systems and if they are running from a restricted thermodynamic equilibrium state into a newequilibrium state (Gay-Lussac-Thmoson-experiment). Particularly for a not isoenergetic network the temperature of the closed system should be changed after free shrinking. The temperature change can be related to the conformation changes in the network urged by the shrinking process. Deformation of networks with finite velocities as a irreversible process should also reveal temperature changes in the sample. These temperature changes can be related to the whole work being done during the deformation process.