Die thermische Zustandsgleichung

Auszug

In Kapitel 1.3 hatten wir die Begriffe Zustand, Zustandsgröße und Zustandsgleichung eingeführt. Mit Hilfe einer Zustandsgleichung, die in ihrer allgemeinen Form nach Gl. (1.1) Y = f(X ₁,X ₂, . . ., X _n) lautet, ließ sich ein mathematischer Zusammenhang zwischen einer abhängigen Zustandsgr öße Y und den unabhängingen Zustandsgrößen X ₁,X ₂, . . ., X _n darstellen. Der Zustand eines Systems ließ sich also mit Hilfe dieser n Zustandsgrößen eindeutig festlegen. Ein einfaches System ist dadurch gekennzeichnet, dass sich dessen Zustand durch nur zwei Zustandsgrößen beschreiben lässt. Ein System, das aus einem einheitlichen Stoff besteht, ist ein solches einfaches System, da empirisch nachgewiesen werden konnte, dass zur Festlegung des Zustands eines einheitlichen Stoffes zwei voneinander unabhängige Zustandsgrößen ausreichen. Unter einem einheitlichen Stoff versteht man eine Phase (homogener Bereich eines Systems), die aus einem reinen Stoff in einem bestimmten Aggregatszustand (fest, flüssig oder gasförmig) besteht. Beispiele sind gasförmiges Kohlendioxid, gasförmiges Methan, flüssiges Wasser oder Wasserdampf. Auch ideale Gemische zweier oder mehrerer reiner Stoffe gleichen Aggregatszustands, bei denen sich die Wechselwirkungen zwischen den Molekülen verschiedener Stoffe nicht von denen zwischen den Molekülen des gleichen Stoffes unterscheiden, können als einheitlicher Stoff behandelt werden.