Gleichgewichtsprozesse

Zusammenfassung

Ähnlich wie für Energieumwandlungen durch den reversiblen Prozeß, so gelingt auch für Stoffumwandlungen die Definition eines idealen Grenzfalles, und zwar durch den Gleichgewichtsprozeß Gleichgewichtsprozesse laufen in Hinblick auf die beteiligten Stoffumwandlungen bis zu ihrem natürlichen Endzustand ab Dieser Endzustand, das thermodynamische Gleichgewicht, ist in einem abgeschlossenen System allgemein durch das Maximum der Entropie gekennzeichnet Bei der Aufheizung eines kalten Stoffstromes durch ein heißes Gas in einem Wärmeübertrager ist der Gleichgewichtsprozeß insbesondere durch Erreichen des thermischen Gleichgewichts definiert In diesem Zustand, der in einem hinreichend langen Apparat an einem der beiden Enden prinzipiell erreichbar ist, nehmen der kalte Stoffstrom und das heiße Gas dieselbe Temperatur an Eine größere Temperaturänderung läßt sich nicht erreichen Bei Umwandlungen mit Änderungen der Zusammensetzung sind Gleichgewichtsprozesse durch das stoffliche oder chemische Gleichgewicht definiert So vermischen sich z.B zwei Gase Stickstoff und Sauerstoff bei hinreichender Verweilzeit in einem Apparat zu einem homogenen Gasgemisch Andererseits bilden ein gasförmiger Stickstoffstrom und ein flüssiger Sauerstoffstrom, die in einem Apparat mit hinreichender Verweilzeit zusammengeführt werden, eine an Sauerstoff angereicherte flüssige Phase und eine Stickstoff angereicherte dampfförmige Phase, die miteinander im Gleichgewicht stehen In beiden Fällen sprechen wir vom stofflichen Gleichgewicht.