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Idealiska reaktormodeller


Idealiska reaktormodeller

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Innehållsförteckning

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Grön fred

Bränslestavarna i reaktorhärden innehåller tabletter, så kallade pellets, med en andel klyvbart uran-235 på 2 till 5 procent. Det finns olika reaktormodeller: I lättvattenreaktorer kyls bränslestavarna med vatten. Detta saktar ner de initialt mycket snabba neutronerna så långt att kärnklyvning kan ske (moderering). Reaktorns effekt kan regleras med hjälp av så kallade styrstavar. När reaktorn startas dras styrstavarna långsamt ut från reaktorhärden, för att stänga av måste de dras in helt.

Tryckvattenreaktor

I Tyskland är tryckvattenreaktorer som Brokdorf huvudsakligen i drift. Sådana reaktorer har två kylkretsar (primär och sekundär krets). Trycket i primärkretsen är så högt (runt 150 bar) att vattnet inte kokar ens vid över 300 grader. Detta supervarma vatten värmer vattnet i sekundärkretsen via en värmeväxlare. Ett sådant tvåkretssystem säkerställer att de radioaktiva ämnena från reaktorns kylvatten förblir begränsade till den första kylkretsen och inte strålar ut turbinen och kondensorn.

Vattnet i sekundärkretsen avdunstar. Den heta ångan leds genom en turbin som är kopplad till en generator. Det är här elen genereras. Ångan kondenseras sedan igen i kondensorn och matas tillbaka till sekundärkretsen.

Kokvattenreaktor

Kylkretsen i en kokvattenreaktor är mindre komplex än i en tryckvattenreaktor. Kokvattenreaktorer som kärnkraftverket Krümmel, som sedan har lagts ner, eller kärnkraftverket Gundremmingen har bara en kylkrets och arbetar med lägre tryck. Kylvattnet avdunstar när det strömmar genom reaktorhärden. Ångan, som har en temperatur på runt 280 grader, är radioaktiv, så ångrör och turbiner kan innehålla radioaktiva avlagringar.

Precis som i alla kondenskraftverk används bara cirka en tredjedel av den värme som genereras av kärnklyvning för att generera elektricitet i kärnreaktorer. Större delen av energin släpps ut i miljön som spillvärme.


Idealisk lösning

idealisk lösning, idealisk blandningvätskeblandning i vilken det är fullständig enhetlighet av attraktionskrafterna mellan partiklarna. Till exempel i en papperskorg & # 228ren Lösning av komponenterna A och B är de intermolekylära krafterna mellan A och A, B och B och A och B exakt desamma. Sådant idealiskt beteende visas av flytande blandningar, vars komponenter är kemiskt mycket lika, såsom bensen och metylbensen. Den termodynamiska definitionen av en ideal lösning sker via komponenternas kemiska potentialer. För komponent A är den kemiska potentialen μA. definierad som:

med

, varvid

är den kemiska potentialen för den rena komponenten A, som bara beror på temperaturen. Pirbrytningen xA. komponent A i vätskeblandningen är i enlighet med Raoults lag genom förhållandet mellan Ångtryck sidA. från A i flytande fas till ångtryck

den rena komponenten A given. Eftersom de intermolekylära krafterna mellan komponenterna A och B är lika stora som mellan de rena komponenterna sker ingen förändring i volym eller entalpi vid blandning. Den partiella molvolymen Vj eller den partiella molära entalpin Hj varje komponent är lika med molvolymen

eller molar entalpin

den rena komponenten:

och

.

de Entropi av lösning en idealisk lösning som är lika stor som vid blandning av idealgaser är rent statistisk till sin natur och kan inte tillskrivas någon strukturell förändring:

.

Den fria entalpin för blandning av en ideal lösning är:





idealisk lösning: Partialtrycket och totaltrycket för en lösning av etylenbromid och propylenbromid vid 358 K. Systemet följer Raoults lag.

Läsarens åsikt

Om du har några kommentarer till innehållet i denna artikel kan du informera redaktionen via e-post. Vi läser ditt brev, men vi ber om din förståelse för att vi inte kan svara på alla.

Personalvolymerna I och II

Silvia Barnert
Dr. Matthias Delbrück
Dr. Reinald glass
Natalie Fischer
Walter Greulich (redaktör)
Carsten Heinisch
Sonja Nagel
Dr. Gunnar Radons
MS (Optik) Lynn Schilling-Benz
Dr. Joachim Schüller

Christine Weber
Ulrich Kilian

Författarens förkortning står inom hakparentes, siffran inom runda parentes är ämnesområdesnumret, en lista över ämnesområden finns i förordet.

Katja Bammel, Berlin [KB2] (A) (13)
Prof. Dr. W. Bauhofer, Hamburg (B) (20, 22)
Sabine Baumann, Heidelberg [SB] (A) (26)
Dr. Günther Beikert, Viernheim [GB1] (A) (04, 10, 25)
Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29)
Prof. Dr. Klaus Bethge, Frankfurt (B) (18)
Prof. Tamás S. Biró, Budapest [TB2] (A) (15)
Dr. Thomas Bührke, Leimen [TB] (A) (32)
Angela Burchard, Genève [AB] (A) (20, 22)
Dr. Matthias Delbrück, Dossenheim [MD] (A) (12, 24, 29)
Dr. Wolfgang Eisenberg, Leipzig [WE] (A) (15)
Dr. Frank Eisenhaber, Heidelberg [FE] (A) (27 Essay Biophysics)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmer [AFM] (A) (16, 26)
Dr. Andreas Faulstich, Oberkochen [AF4] (A) (Essay Adaptive Optics)
Prof. Dr. Rudolf Feile, Darmstadt (B) (20, 22)
Stephan Fichtner, Dossenheim [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15)
Natalie Fischer, Dossenheim [NF] (A) (32)
Prof. Dr. Klaus Fredenhagen, Hamburg [KF2] (A) (Uppsats Algebraisk kvantfältteori)
Thomas Fuhrmann, Heidelberg [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Heidelberg [CF] (A) (07)
Frank Gabler, Frankfurt [FG1] (A) (22 uppsatsdatabehandlingssystem för framtida experiment med hög energi och tunga joner)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Michael Gerding, Kühlungsborn [MG2] (A) (13)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Göttingen [UG] (A) (13)
Prof. Dr. Michael Grodzicki, Salzburg [MG1] (A, B) (01, 16 essä densitet funktionell teori)
Prof. Dr. Hellmut Haberland, Freiburg [HH4] (A) (Essay Cluster Physics)
Dr. Andreas Heilmann, Chemnitz [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Jens Hoerner, Hannover [JH] (A) (20)
Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Dr. Ulrich Kilian, Hamburg [UK] (A) (19)
Thomas Kluge, Mainz [TK] (A) (20)
Achim Knoll, Strasbourg [AK1] (A) (20)
Andreas Kohlmann, Heidelberg [AK2] (A) (29)
Dr. Barbara Kopff, Heidelberg [BK2] (A) (26)
Dr. Bernd Krause, Karlsruhe [BK1] (A) (19)
Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
Dr. Andreas Markwitz, Dresden [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Bensheim [HM3] (A) (29)
Mathias Mertens, Mainz [MM1] (A) (15)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Dr. Rudi Michalak, Warwick, Storbritannien [RM1] (A) (23)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09 Essay Acoustics)
Guenter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Maritha Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Dr. Christopher Monroe, Boulder, USA [CM] (A) (Essay Atom and Ion Traps)
Dr. Andreas Müller, Kiel [AM2] (A) (33 Essay Everyday Physics)
Dr. Nikolaus Nestle, Regensburg [NN] (A) (05)
Dr. Thomas Otto, Genève [TO] (A) (06 Essay Analytical Mechanics)
Prof. Dr. Harry Paul, Berlin [HP] (A) (13)
Cand. Phys. Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Prof. Dr. Ulrich Platt, Heidelberg [UP] (A) (essäatmosfär)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexiko [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14 essä General Relativity Theory)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Prof. Dr. Günter Radons, Stuttgart [GR2] (A) (11)
Oliver Rattunde, Freiburg [OR2] (A) (16 uppsatsers klusterfysik)
Dr. Karl-Henning Rehren, Göttingen [KHR] (A) (Essay Algebraic Quantum Field Theory)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Prof. Dr. Hermann Rietschel, Karlsruhe [HR1] (A, B) (23)
Dr. Peter Oliver Roll, Mainz [OR1] (A, B) (04, 15 uppsatser)
Hans-Jörg Rutsch, Heidelberg [HJR] (A) (29)
Dr. Margit Sarstedt, Newcastle upon Tyne, Storbritannien [MS2] (A) (25)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Prof. Dr. Arthur Scharmann, Giessen (B) (06, 20)
Dr. Arne Schirrmacher, München [AS5] (A) (02)
Christina Schmitt, Freiburg [CS] (A) (16)
Cand. Phys. Jörg Schuler, Karlsruhe [JS1] (A) (06, 08)
Dr. Joachim Schüller, Mainz [JS2] (A) (10 uppsatser analytisk mekanik)
Prof. Dr. Heinz-Georg Schuster, Kiel [HGS] (A, B) (11 essä Chaos)
Richard Schwalbach, Mainz [RS2] (A) (17)
Prof. Dr. Klaus Stierstadt, München [KS] (A, B) (07, 20)
Cornelius Suchy, Bryssel [CS2] (A) (20)
William J. Thompson, Chapel Hill, USA [WYD] (A) (Essay Computers in Physics)
Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Dipl.-Geophys. Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
Patrick Voss-de Haan, Mainz [PVDH] (A) (17)
Thomas Wagner, Heidelberg [TW2] (A) (29 uppsatser atmosfär)
Manfred Weber, Frankfurt [MW1] (A) (28)
Markus Wenke, Heidelberg [MW3] (A) (15)
Prof. Dr. David Wineland, Boulder, USA [DW] (A) (Essay Atom and Ion Traps)
Dr. Harald Wirth, Saint Genis-Pouilly, F [HW1] (A) (20) Steffen Wolf, Freiburg [SW] (A) (16)
Dr. Michael Zillgitt, Frankfurt [MZ] (A) (02)
Prof. Dr. Helmut Zimmermann, Jena [HZ] (A) (32)
Dr. Kai Zuber, Dortmund [KZ] (A) (19)

Dr. Ulrich Kilian (ansvarig)
Christine Weber

Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin

Författarens förkortning står inom hakparentes, siffran inom runda parentes är ämnesområdesnumret, en lista över ämnesområden finns i förordet.

Markus Aspelmeyer, München [MA1] (A) (20)
Dr. Katja Bammel, Cagliari, I [KB2] (A) (13)
Doz. Hans-Georg Bartel, Berlin [HGB] (A) (02)
Steffen Bauer, Karlsruhe [SB2] (A) (20, 22)
Dr. Günther Beikert, Viernheim [GB1] (A) (04, 10, 25)
Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29)
Dr. Werner Biberacher, Garching [WB] (B) (20)
Prof. Tamás S. Biró, Budapest [TB2] (A) (15)
Prof. Dr. Helmut Bokemeyer, Darmstadt [HB2] (A, B) (18)
Dr. Ulf Borgeest, Hamburg [UB2] (A) (Essay Quasars)
Dr. Thomas Bührke, Leimen [TB] (A) (32)
Jochen Büttner, Berlin [JB] (A) (02)
Dr. Matthias Delbrück, Dossenheim [MD] (A) (12, 24, 29)
Karl Eberl, Stuttgart [KE] (A) (Essay Molecular Beam Epitaxy)
Dr. Dietrich Einzel, Garching [DE] (A) (20)
Dr. Wolfgang Eisenberg, Leipzig [WE] (A) (15)
Dr. Frank Eisenhaber, Wien [FE] (A) (27)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33 uppsatser Optiska fenomen i atmosfären)
Dr. Christian Eurich, Bremen [CE] (A) (Essay Neural Networks)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmer [AFM] (A) (16, 26)
Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15 uppsatser percolation theory)
Natalie Fischer, Walldorf [NF] (A) (32)
Dr. Harald Fuchs, Münster [HF] (A) (Essay Scanning Probe Microscopy)
Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Hannover [CF] (A) (07)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Michael Gerding, Kühlungsborn [MG2] (A) (13)
Prof. Dr. Gerd Graßhoff, Bern [GG] (A) (02)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Prof. Dr. Michael Grodzicki, Salzburg [MG1] (B) (01, 16)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
Dr. Andreas Heilmann, Halle [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
Dr. Christoph Heinze, Hamburg [CH3] (A) (29)
Dr. Marc Hemberger, Heidelberg [MH2] (A) (19)
Florian Herold, München [FH] (A) (20)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Dr. Georg Hoffmann, Gif-sur-Yvette, FR [GH1] (A) (29)
Dr. Gert Jacobi, Hamburg [GJ] (B) (09)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Dr. Catherine Journet, Stuttgart [CJ] (A) (essä nanorör)
Prof. Dr. Josef Kallrath, Ludwigshafen, [JK] (A) (04 Essay Numerical Methods in Physics)
Priv.-Doz. Dr. Claus Kiefer, Freiburg [CK] (A) (14, 15 Essay Quantum Gravity)
Richard Kilian, Wiesbaden [RK3] (22)
Dr. Ulrich Kilian, Heidelberg [UK] (A) (19)
Dr. Uwe Klemradt, München [UK1] (A) (20, essäfasövergångar och kritiska fenomen)
Dr. Achim Knoll, Karlsruhe [AK1] (A) (20)
Dr. Alexei Kojevnikov, College Park, USA [AK3] (A) (02)
Dr. Berndt Koslowski, Ulm [BK] (A) (Essay Surface and Interface Physics)
Dr. Bernd Krause, München [BK1] (A) (19)
Dr. Jens Kreisel, Grenoble [JK2] (A) (20)
Dr. Gero Kube, Mainz [GK] (A) (18)
Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
Volker Lauff, Magdeburg [VL] (A) (04)
Priv.-Doz. Dr. Axel Lorke, München [AL] (A) (20)
Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Celle [HM3] (A) (29)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Prof. Dr. Karl von Meyenn, München [KVM] (A) (02)
Dr. Rudi Michalak, Augsburg [RM1] (A) (23)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09)
Günter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Marita Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Dr. Andreas Müller, Kiel [AM2] (A) (33)
Dr. Nikolaus Nestle, Leipzig [NN] (A, B) (05, 20 uppsatser molekylär strålepitaxi, yt- och gränssnittsfysik och skanningssondsmikroskopi)
Dr. Thomas Otto, Genève [TO] (A) (06)
Dr. Ulrich Parlitz, Göttingen [UP1] (A) (11)
Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexiko [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14)
Dr. Andrea Quintel, Stuttgart [AQ] (A) (essä nanorör)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Dr. Max Rauner, Weinheim [MR3] (A) (15 uppsatser kvantinformatik)
Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Dr. Peter Oliver Roll, Ingelheim [OR1] (A, B) (15 uppsatser kvantmekanik och dess tolkningar)
Prof. Dr. Siegmar Roth, Stuttgart [SR] (A) (essä nanorör)
Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
Dr. Margit Sarstedt, Leuven, B [MS2] (A) (25)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Matthias Schemmel, Berlin [MS4] (A) (02)
Michael Schmid, Stuttgart [MS5] (A) (essä nanorör)
Dr. Martin Schön, Constance [MS] (A) (14)
Jörg Schuler, Taunusstein [JS1] (A) (06, 08)
Dr. Joachim Schüller, Dossenheim [JS2] (A) (10)
Richard Schwalbach, Mainz [RS2] (A) (17)
Prof. Dr. Paul Steinhardt, Princeton, USA [PS] (A) (uppsats kvasikristaller och kvasienhetsceller)
Prof. Dr. Klaus Stierstadt, München [KS] (B)
Dr. Siegmund Stintzing, München [SS1] (A) (22)
Cornelius Suchy, Bryssel [CS2] (A) (20)
Dr. Volker Theileis, München [VT] (A) (20)
Prof. Dr. Gerald 't Hooft, Utrecht, NL [GT2] (A) (renormalisering av uppsats)
Dr. Annette Vogt, Berlin [AV] (A) (02)
Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
Patrick Voss-de Haan, Mainz [PVDH] (A) (17)
Dr. Thomas Wagner, Heidelberg [TW2] (A) (29)
Dr. Hildegard Wasmuth-Fries, Ludwigshafen [HWF] (A) (26)
Manfred Weber, Frankfurt [MW1] (A) (28)
Priv.-Doz. Dr. Burghard Weiss, Lübeck [BW2] (A) (02)
Prof. Dr. Klaus Winter, Berlin [KW] (A) (uppsats neutrinofysik)
Dr. Achim Wixforth, München [AW1] (A) (20)
Dr. Steffen Wolf, Berkeley, USA [SW] (A) (16)
Priv.-Doz. Dr. Jochen Wosnitza, Karlsruhe [JW] (A) (23 essä organiska supraledare)
Priv.-Doz. Dr. Jörg Zegenhagen, Stuttgart [JZ3] (A) (21 ytrekonstruktioner av essä)
Dr. Kai Zuber, Dortmund [KZ] (A) (19)
Dr. Werner Zwerger, München [WZ] (A) (20)

Dr. Ulrich Kilian (ansvarig)
Christine Weber

Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin

Författarens förkortning står inom hakparentes, siffran inom runda parentes är ämnesområdesnumret, en lista över ämnesområden finns i förordet.

Prof. Dr. Klaus Andres, Garching [KA] (A) (10)
Markus Aspelmeyer, München [MA1] (A) (20)
Dr. Katja Bammel, Cagliari, I [KB2] (A) (13)
Doz. Hans-Georg Bartel, Berlin [HGB] (A) (02)
Steffen Bauer, Karlsruhe [SB2] (A) (20, 22)
Dr. Günther Beikert, Viernheim [GB1] (A) (04, 10, 25)
Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29 Essay Seismology)
Dr. Werner Biberacher, Garching [WB] (B) (20)
Prof. Tamás S. Biró, Budapest [TB2] (A) (15)
Prof. Dr. Helmut Bokemeyer, Darmstadt [HB2] (A, B) (18)
Dr. Thomas Bührke, Leimen [TB] (A) (32)
Jochen Büttner, Berlin [JB] (A) (02)
Dr. Matthias Delbrück, Dossenheim [MD] (A) (12, 24, 29)
Prof. Dr. Martin Dressel, Stuttgart (A) (uppsatsspindensitetsvågor)
Dr. Michael Eckert, München [ME] (A) (02)
Dr. Dietrich Einzel, Garching (A) (uppsats supraledning och superfluiditet)
Dr. Wolfgang Eisenberg, Leipzig [WE] (A) (15)
Dr. Frank Eisenhaber, Wien [FE] (A) (27)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmer [AFM] (A) (16, 26)
Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15)
Natalie Fischer, Walldorf [NF] (A) (32)
Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Hannover [CF] (A) (07)
Frank Gabler, Frankfurt [FG1] (A) (22)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Prof. Dr. Henning Genz, Karlsruhe [HG2] (A) (Symmetri och vakuum)
Dr. Michael Gerding, Potsdam [MG2] (A) (13)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
Dr. Andreas Heilmann, Halle [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
Dr. Marc Hemberger, Heidelberg [MH2] (A) (19)
Dr. Sascha Hilgenfeldt, Cambridge, USA (A) (uppsats sonoluminescens)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Dr. Gert Jacobi, Hamburg [GJ] (B) (09)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Prof. Dr. Josef Kallrath, Ludwigshafen [JK] (A) (04)
Priv.-Doz. Dr. Claus Kiefer, Freiburg [CK] (A) (14, 15)
Richard Kilian, Wiesbaden [RK3] (22)
Dr. Ulrich Kilian, Heidelberg [UK] (A) (19)
Thomas Kluge, Jülich [TK] (A) (20)
Dr. Achim Knoll, Karlsruhe [AK1] (A) (20)
Dr. Alexei Kojevnikov, College Park, USA [AK3] (A) (02)
Dr. Bernd Krause, München [BK1] (A) (19)
Dr. Gero Kube, Mainz [GK] (A) (18)
Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
Volker Lauff, Magdeburg [VL] (A) (04)
Dr. Anton Lerf, Garching [AL1] (A) (23)
Dr. Detlef Lohse, Twente, NL (A) (uppsats sonoluminescens)
Priv.-Doz. Dr. Axel Lorke, München [AL] (A) (20)
Prof. Dr. Jan Louis, Halle (A) (uppsatssträngteori)
Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Celle [HM3] (A) (29)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Dr. Rudi Michalak, Dresden [RM1] (A) (23 uppsatser lågtemperaturfysik)
Günter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09)
Marita Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Prof. Dr. Andreas Müller, Trier [AM2] (A) (33)
Prof. Dr. Karl Otto Münnich, Heidelberg (A) (Uppsats Miljöfysik)
Dr. Nikolaus Nestle, Leipzig [NN] (A, B) (05, 20)
Dr. Thomas Otto, Genève [TO] (A) (06)
Priv.-Doz. Dr. Ulrich Parlitz, Göttingen [UP1] (A) (11)
Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexiko [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Dr. Max Rauner, Weinheim [MR3] (A) (15)
Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Dr. Peter Oliver Roll, Ingelheim [OR1] (A, B) (15)
Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Matthias Schemmel, Berlin [MS4] (A) (02)
Prof. Dr. Erhard Scholz, Wuppertal [ES] (A) (02)
Dr. Martin Schön, Konstanz [MS] (A) (14 uppsatser speciell relativitetsteori)
Dr. Erwin Schuberth, Garching [ES4] (A) (23)
Jörg Schuler, Taunusstein [JS1] (A) (06, 08)
Dr. Joachim Schüller, Dossenheim [JS2] (A) (10)
Richard Schwalbach, Mainz [RS2] (A) (17)
Prof. Dr. Klaus Stierstadt, München [KS] (B)
Dr. Siegmund Stintzing, München [SS1] (A) (22)
Dr. Berthold Suchan, Giessen [BS] (A) (Uppsatsfilosofi om vetenskap)
Cornelius Suchy, Bryssel [CS2] (A) (20)
Dr. Volker Theileis, München [VT] (A) (20)
Prof. Dr. Stefan Theisen, München (A) (uppsatssträngteori)
Dr. Annette Vogt, Berlin [AV] (A) (02)
Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
Dr. Patrick Voss-de Haan, Mainz [PVDH] (A) (17)
Dr. Thomas Wagner, Heidelberg [TW2] (A) (29)
Manfred Weber, Frankfurt [MW1] (A) (28)
Dr. Martin Werner, Hamburg [MW] (A) (29)
Dr. Achim Wixforth, München [AW1] (A) (20)
Dr. Steffen Wolf, Berkeley, USA [SW] (A) (16)
Dr. Stefan L. Wolff, München [SW1] (A) (02)
Priv.-Doz. Dr. Jochen Wosnitza, Karlsruhe [JW] (A) (23)
Dr. Kai Zuber, Dortmund [KZ] (A) (19)
Dr. Werner Zwerger, München [WZ] (A) (20)

Artiklar om ämnet

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Modell av den ideala gasen

I modellen för den ideala gasen i klassisk fysik antas alla gaspartiklar vara icke-expansionsmasspunkter, som kan röra sig fritt genom den tillgängliga volymen. Med fri det betyder att partiklarna inte känner några krafter. Emellertid kan (och måste) partiklarna kollidera med varandra och mot volymens vägg. En gaspartikel rör sig i en rak linje med konstant hastighet tills en stöt kan styra den i en annan riktning och accelerera eller bromsa den.

Antagandet om kollisioner med icke-expansionspartiklar är i grunden paradoxalt, men det är en formell nödvändighet.Om inga kollisioner tillåts så kunde å ena sidan gasen inte begränsas i en volym eftersom den inte märkte väggen, och på å andra sidan skulle allt bibehållas Gas partikel dess initiala hastighet för alla tider. Det senare skulle förhindra att gasens energi i genomsnitt fördelas jämnt över alla frihetsgrader. Ett sådant system kan dock inte vara i termodynamisk jämvikt, vilket är en väsentlig förutsättning för tillämpligheten av de huvudsakliga termodynamiska lagarna. På grund av kollisionerna rör sig partiklarna fritt bara en kort sträcka. För att kollisioner ska uppstå måste ett kollisionstvärsnitt antas. Däremot är anslagstvärsnittet temperaturberoende (Sutherland konstant)


Forskning Prof. Liauw

I arbetsgruppen "Teknisk kemi och reaktionsteknik" ska värdefulla föreningar framställas av enkla råvaror och deras produktion maximeras genom exakt processövervakning och kontroll. Genom att bestämma hela nätverket av reaktioner och deras beroende av varandra och av processparametrar kan bildningen av oönskade biprodukter reduceras och förhindras. För detta ändamål är det viktigt att övervaka den pågående processen och hantera den så nära den optimala reaktionsvägen som möjligt.

För att hitta den optimala reaktionsvägen undersöks alternativa reaktorkoncept och omvandlingen från batch till kontinuerlig drift och lämpliga reaktormodeller skapas och simuleras. I vår forskargrupp gör vi detta genom att utföra mikro- och makrokinetiska studier, tillämpa processanalytiska tekniker, eller kortfattat PAT, och utveckla nya reaktorkoncept och mikrostrukturerade sensorer.

Vi arbetar för närvarande med att forska om skräddarsydda bränslen från biomassa, engelska Tailor Made Fuels from Biomass för kort TMFB, på utveckling av hållbara kemiska system, engelska Sustainable Chemistry Systems för korta SusChemSys.


Produktbeskrivningar

Pressrecensioner

”Denna lärobok riktar sig till studenter inom natur- och biovetenskap och ger nödvändiga specialistkunskaper ... inte bara som en snabbkurs, utan också som ett uppslagsverk. Lärare vid gymnasieskolor eller tekniska skolor kan använda volymen som ett orienteringshjälp med hänsyn till högskolors och universitets krav. ”(Karl Schäfer, i: Amazon.de, 19 september 2015)

"Det är ett ambitiöst åtagande att införliva grunderna inom fysik, kemi och biokemi i en bok. Didaktikerna. Har antagit denna utmaning. Deras arbete är avsett att ge studenter inom biovetenskap en kompakt överblick av fysik och kemi. . Är samordnad med ämneskatalogen för den första delen av den medicinska och farmaceutiska undersökningen. Innehållsmässigt spänner den över ett brett spektrum av naturvetenskaper från materia, energi till andning och jäsning. Boken innehåller tydliga illustrationer och är skrivet på ett begripligt sätt."(Inge Kronberg, i: Biologi i vår tid, 2008, Vol. 38, Issue 1, s. 59)

"... Författarna ... har ... medvetet följt en läroboks väg, · som ... behandlar grunderna i de tre ämnen som nämns i boktiteln och särskilt betonar ämnen som är av särskild relevans för eleverna av de så kallade livsvetenskaperna ... Grundläggande kunskaper i fysik, kemi och biokemi kan rekommenderas till alla som vill fräscha upp sina ... kunskaper innan du börjar en examen i biovetenskap. Det är ... idealiskt för studenter som ... söker ett kompendium för tentamensförberedelser utan överflödig tematisk ballast ... "( Martin Vogel, i: GDCh Mitteilungsblatt Gesellschaft Deutscher Chemiker, 2008, Issue 1, s. 21 f.)

". Föreliggande arbete ... erbjuder ... exakt det relevanta materialet inom fysik, kemi och biokemi. I slutet av de totalt 20 kapitlen ... finns kontrollfrågor. Många illustrationer bidrar till en bättre förståelse av materialet . I slutet av boken ges referenser till ytterligare litteratur ... Exceptionellt bra pris-prestanda-förhållande. "(Beate Hörning, i: ekz-Informationsdienst Purchasing Center for Public Libraries, 2008, Issue 29)

"... Den här läroboken försöker sammanfatta nödvändiga grundläggande kunskaper kort och koncist. Valet av ämnen är relevant ... Boken lämpar sig utmärkt som ett kompendium för uppfriskande kunskap. ... Denna bok bör vara obligatorisk läsning för blivande studerande i biologi, farmaci och medicin andra livs- och naturvetenskaper ... Men lärare på gymnasieskolor skulle också göra klokt i att titta närmare på en sådan bok och kontrollera om de grundläggande data som förmedlas här behandlades tillräckligt detaljerat i deras naturvetenskapliga lektioner." (http://www.wissenschaft-online.de/artikel/974448)

Recension

”En vacker, förnuftigt kortfattad bok som inte bara visar sambandet mellan de olika vetenskapliga disciplinerna utan också ger den absoluta nybörjaren på det ena eller andra delområdet en bra överblick.
Särskilt anmärkningsvärt: ... För den övre nivån och / eller de första (de första två) terminerna av en naturvetenskaplig examen, rekommenderas särskilt till dem som vill se lite bortom den ökända rutan för det valda ämnet (fysik, kemi, biokemi)." (Dr. Ulf Ritgen, oorganisk kemi, yrkeshögskolan Bonn-Rhein-Sieg)

”Bra bok för studenter inom human-, tand- och veterinärmedicin för att fräscha upp och komplettera grunderna i gymnasiets naturvetenskapliga ämnen. Kompakt översikt, lätta texter, användbara illustrationer." (Prof. Dr. Ing.Franz Fischer, Technology, Rosenheim University)
Särskilt anmärkningsvärt: "Innehållet är lätt att förstå för" nybörjare "i ämnet. Man får intrycket att man får en bra överblick över det väsentliga på relativt kort tid." (Dr Markus Hahne, mekatronik, diplom)

“En framgångsrik sammanställning av grunderna i de 3 områdena för kandidatstudenter i biologi, medicin och farmaci. Väl lämpad för provförberedelser!" (Prof. Dr. Paul Seidel, University of Jena)

Boka tillbaka

Första hjälpen i fysik och kemi: grunderna för en framgångsrik kandidatexamen.

Fysiska, kemiska och biokemiska grunder är oumbärliga för att förstå biologi, medicin, farmaci, närings- och miljövetenskap.

Den här boken ger en kompakt översikt över hela grundkunskapen om dessa grundläggande discipliner i lättbegripliga texter och illustrationer, begränsade till vad som verkligen är nödvändigt, anpassade till ämneskatalogerna för den första delen av den medicinska och farmaceutiska undersökningen, för enklare orientering i grundkurs, och för optimal förberedelse inför för- eller mellanprov.

Den nya upplagan har just reviderats. Den innehåller också ett helt nytt kapitel om ämnen, energi och information.

Den idealiska läroboken i fysik och kemi inom biologi, medicin, farmaci, närings- och miljövetenskap.

Från recensioner av de tidigare utgåvorna:

... detta grundverk (är) att rekommendera oreserverat och väcker lust att fördjupa sig i ämnet. Det finns inget bättre sätt att säga om en lärobok! buchkatalog.de

Boken är idealisk som ett kompendium för att fräscha upp kunskap. ... Den här boken borde vara obligatorisk läsning för blivande studenter inom biologi, farmaci, medicin och andra livs- och naturvetenskaper ... Men lärare på gymnasieskolor skulle också göra klokt i att titta närmare på en sådan bok och kontrollera om de grundläggande data som förmedlas här är i deras vetenskapslektioner behandlades tillräckligt detaljerat., Wissenschaft-online.de

Detta arbete ... erbjuder ... exakt det relevanta materialet inom fysik, kemi och biokemi. ekz informationstjänst

Grundläggande kunskaper i fysik, kemi och biokemi kan rekommenderas till alla som vill fräscha upp sina... kunskaper innan de börjar en examen i biovetenskap. Det är ... idealiskt för studenter som ... letar efter ett kompendium för provförberedelser utan överflödig tematisk ballast. GDCh Mitteilungsblatt Gesellschaft Deutscher Chemiker

Es ist schon ein ehrgeiziges Unternehmen, die Grundlagen von Physik, Chemie und Biochemie in einem Buch . unterzubringen. Die Didaktiker . haben sich dieser Herausforderung gestellt. … Das Buch enthält klare Abbildungen und ist verständlich geschrieben. Biologie in unserer Zeit.

Über den Autor und weitere Mitwirkende

Horst Bannwarth und Bruno P. Kremer sind auch Autoren des Springer-Lehrbuchs "Einführung in die Laborpraxis".

Bruno P. Kremer hat das Springer-Lehrbuch "Vom Referat bis zur Examensarbeit" (inzwiscshen in der 3. Auflage erschienen) verfasst.

Horst Bannwarth und Bruno P. Kremer lehren und arbeiten am Institut für Biologie und ihre Didaktik und Andreas Schulz am Institut für Physik und ihre Didaktik der Universität zu Köln.

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Übungsbuch Physik für Studierende der Biowissenschaften, Chemie und Medizin

Dieses Übungsbuch enthält zahlreiche Aufgaben zum Inhalt einer Einführungsvorlesung Physik. Mithilfe von ausführlichen Lösungen und Erklärungen lernen und üben Studierende die Anwendung physikalischer Rechenmethoden und die hierfür erforderliche Mathematik. Vor allem in Kombination mit dem Lehrbuch Physik für Studierende der Biowissenschaften, Chemie und Medizin bildet es eine ideale Basis für die Klausurvorbereitung und weiterführende Vorlesungen.

Der erste Teil des Buches bietet Übungsserien mit Aufgaben, die entsprechend dem Inhalt typischer Physikvorlesungen strukturiert sind und dabei Themen von der klassischen Mechanik bis hin zur Atom- und Quantenphysik abdecken. Jede Übungsserie besteht aus einem Verständnisteil und einem Übungsteil, der durch anwendungsorientierte Aufgaben aus Biowissenschaften, Chemie und Medizin ergänzt wird.

Das Gelernte kann dann anhand des zweiten Teils überprüft werden, der aus verschiedenen Testserien besteht: Hier sind gemischte Aufgaben aus den jeweiligen Inhalten der zwei Semester enthalten, wie sie auch in Physikklausuren zu finden sind.

Gerhard Rufa studierte Physik, Mathematik und Philosophie an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, wo er 1985 in theoretischer Elementarteilchenphysik promovierte. Er ist seit 1992 Professor für Physik und Mathematik im Fachbereich Chemische Technik sowie in der Fakultät für Biotechnologie an der Hochschule Mannheim. Für seine Lehrveranstaltungen erhielt er 2001 den baden-württembergischen Landeslehrpreis.


Kostenloser Physik & Astronomie PDF Download

[PDF] Download Kurzlehrbuch Physikalische Chemie (German Edition) Kostenlos Review 'Insbesondere f?r die Personen - bei denen der Unterricht in Mathematik - Physik und Chemie etwas her ist - halte ich dieses Buch f?r sehr geeignet - da wichtige Sachverhalte kurz wiederholt und erkl?rt werden.' uni-online.de --This text refers to an out of print or unavailable edition of this title. Read more From the Back Cover Der 'kleine' Atkins ist und bleibt ein Muss f?r jeden Einsteiger in die Physikalische Chemie. Die vollst?ndige ?berarbeitete und aktualisierte Neuauflage umfasst die kompletten Grundlagen des Fachs auf Bachelor-Niveau. Peter Atkins hat mit seinem lebendigen und anschaulichen Stil sowie einer immer weiter verfeinerten Didaktik das Lernen und Lehren im 'schwersten' Teilgebiet der Chemie revolutioniert. Sein Stil ist unverwechselbar - und unerreicht. Erstmals werden die aktuellen Themen 'Festk?rperoberfl?chen' und 'Photochemie' behandelt. Die neuen Kapitelzusammenfassungen - mathematischen Kommentare und Verst?ndnisfragen erleichtern das Lernen und Verstehen. Gleichzeitig zeigen Anwendungen aus der Biologie - Atmosph?ren- und Umweltchemie die praktische Bedeutung der 'PC'. Dank der ?ber 750 Fragen mit Antworten ist dieses Lehrbuch gleichzeitig ein Garant f?r die erfolgreiche Pr?fungsvorbereitung. --This text refers to an out of print or unavailable edition of this title. Read more See all Editorial Reviews

Ideale Reaktormodelle - Chemie und Physik

[PDF] Chemie: Das Basiswissen der Chemie KOSTENLOS HERUNTERLADEN

Chemiedozenten nennen dieses Lehrbuch gerne "Märchenbuch":: weil es so anschaulich und verständlich geschrieben ist wie kein zweites.Alle:: die sich mit Chemie beschäftigen müssen - also insbesondere diejenigen:: für die Chemie neu oder Nebenfach ist - lieben ihren "Mortimer": Gut strukturiert:: gut illustriert und gut in der Hand. Mit ihm eine Prüfung nicht zu bestehen ist:: so sagt man:: unmöglich. Seit über 40 Jahren.Die Grundlagen in anorganischer und organischer Chemie:: Biochemie und Kernchemie vermitteln Professor Ulrich Müller und Professor Johannes Beck in 36 Kapiteln mit über 900 Abbildungen:: Rechenwegen mit Beispielen und Übungsaufgaben in unerreichter Klarheit. Alle Lösungswege sind online verfügbar unter thieme.de/mortimer.Randspalten mit Reaktionsgleichungen und Tabellen der wichtigsten Konstanten erleichtern das Lernen genauso wie später das Nachschlagen. Und natürlich gibt es auch in der 1?. Auflage wieder ein großes Periodensystem zum Ausklappen und ein kleines zum Herausnehmen.Die Autoren haben diese 1?. Auflage von "Chemie - Das Basiswissen der Chemie" vollständig überarbeitet und das beste Lehrbuch der Chemie für Einsteiger und Nebenfächler geschrieben:: das es je gab. Und das ist kein Märchen.


Spezialfälle

Es gibt verschiedene Spezialfälle des allgemeinen Gasgesetzes, welche einen Zusammenhang zwischen zwei Größen herstellen, während alle anderen Größen konstant gehalten werden. Erklärt und nicht nur empirisch abgeleitet werden diese Zusammenhänge zwischen den Zustandsgrößen eines Gases durch dessen Teilchencharakter, also durch die kinetische Gastheorie.

Gesetz von Boyle-Mariotte

Das Gesetz von Boyle-Mariotte, auch Boyle-Mariottesches Gesetz oder Boyle-Mariotte-Gesetz und oft mit Boyle'sches Gesetz abgekürzt, sagt aus, dass der Druck idealer Gase bei gleichbleibender Temperatur und gleichbleibender Stoffmenge umgekehrt proportional zum Volumen ist. Erhöht man den Druck auf ein Gaspaket, wird durch den erhöhten Druck das Volumen verkleinert. Verringert man den Druck, so dehnt es sich aus. Dieses Gesetz wurde unabhängig von zwei Physikern entdeckt, dem Iren Robert Boyle (1662) und dem Franzosen Edme Mariotte (1676): (isotherm)

Für T = const und n = const gilt:

Gesetz von Gay-Lussac

Das erste Gesetz von Gay-Lussac, auch Gay-Lussacsches Gesetz, Gesetz von Charles oder Charlessches Gesetz, besagt, dass das Volumen idealer Gase bei gleichbleibendem Druck und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist. Ein Gas dehnt sich also bei einer Erwärmung aus und zieht sich bei einer Abkühlung zusammen. Dieser Zusammenhang wurde 1787 von Jacques Charles und 1802 von Joseph Louis Gay-Lussac erkannt.

Für p = const und n = const gilt:

Das eigentliche Gesetz von Gay-Lussac (obiges ist nur der Teil, den man meist als das Gesetz von Charles bezeichnet) lautet:

mit

Hierbei ist T0 die Temperatur am Nullpunkt der Celsiusskala, also 273,15 K oder 0 °C. Demhingegen ist T die gesuchte Temperatur, wobei man darauf achten muss, die gleiche Einheit wie bei T0 zu verwenden. Analog ist V das Volumen bei T, V0 das Volumen bei T0 und γ0 der Volumenausdehnungskoeffizient bei T0, wobei für ideale Gase allgemein γ = 1/T gilt.

Aus dieser Gleichung kann man folgern, dass es einen absoluten Temperaturnullpunkt geben muss, da die Gleichung für diesen ein Volumen von Null voraussagt und das Volumen nicht negativ werden kann. Ihre empirische Basis ist daher auch Grundlage für die absolute Temperaturskala Kelvins, da hierüber durch Extrapolation der Temperaturnullpunkt bestimmt werden konnte.

Gesetz von Amontons

Das Gesetz von Amontons, oft auch 2. Gesetz von Gay-Lussac, sagt aus, dass der Druck idealer Gase bei gleichbleibendem Volumen und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist. Bei einer Erwärmung des Gases erhöht sich also der Druck und bei einer Abkühlung wird er geringer. Dieser Zusammenhang wurde von Gay-Guillaume Amontons entdeckt.

Für V = const und n = const gilt:

Analog zum Gesetz von Gay-Lussac gilt hierbei auch:

Gesetz der Gleichförmigkeit

Das Gesetz der Homogenität sagt aus, dass ein ideales Gas durch und durch homogen, das heißt gleichförmig, ist, dass es also überall dieselbe Dichte hat. Wenn in einem großen Behälter mit einem homogenen Stoff, zum Beispiel mit einem Gas, an einer Stelle eine Teilmenge V1 eingeschlossen wird, so enthält diese dieselbe Stoffmenge wie eine Teilmenge mit demselben Volumen V1 an anderer Stelle. Teilt man die gesamte Stoffmenge auf zwei gleichgroße Volumina auf, so enthalten sie die gleiche Stoffmenge, nämlich die Hälfte der ursprünglichen. Daraus folgt:

Die Stoffmenge ist bei gleichbleibendem Druck und gleichbleibender Temperatur proportional zum Volumen, oder umgekehrt:

Das Volumen ist bei gleichbleibendem Druck und gleichbleibender Temperatur proportional zur Stoffmenge.

Für T = const und p = const gilt:

.

Diese Gesetze gelten für alle homogenen Stoffe, solange Temperatur und Druck unverändert bleiben, und eben auch für ideale Gase.

Gesetz von Avogadro

Das Gesetz von Avogadro sagt aus, dass zwei gleich große Gasvolumina, die unter demselben Druck stehen und die dieselbe Temperatur haben, auch dieselbe Teilchenzahl einschließen. Dies gilt sogar dann, wenn die Volumina verschiedene Gase enthalten. Selbstverständlich gilt es auch für den Fall, dass die Zusammensetzung in den beiden Volumina gleich ist deswegen folgt auch aus dem Gesetz von Avogadro die Beziehung V

n für T = const und p = const. Darüber hinaus bedeutet es aber auch, dass ein Gaspaket in einem bestimmten Volumen auch eine bestimmte Anzahl von Teilchen hat, die unabhängig von der Stoffart ist. Allerdings gibt es gewisse Ausnahmen, wenn zum Beispiel weniger oder zu viele Teilchen in einem Gaspaket sind.

Das Gesetz von Avogadro wurde 1811 durch Amedeo Avogadro entdeckt.

Es kann auch so formuliert werden: Das molare Volumen ist bei einer bestimmten Temperatur und bei einem bestimmten Druck für alle idealen Gase identisch. Messungen haben ergeben, dass ein Mol eines idealen Gases bei 0 °C = 273,15 K und 1013,25 hPa Druck ein Volumen von rund 22,4 dm³ einnimmt.

Eine sehr bedeutende Folge des Gesetzes ist: Die Gaskonstante ist für alle idealen Gase identisch.


Ein Experiment zur Ermittlung einer Näherung der Gaskonstante

Hilfsmittel

Benötigte Apparaturen

  • 1 Messzylinder 200 ml
  • 1 Stativ + Klemme für den Messzylinder
  • 1 Aquarium bzw. großer Glasbehälter gefüllt mit Wasser (bei Raumtemperatur)
  • 1 Feuerzeug
  • 1 Fön oder eine andere möglichst gute Trockenmöglichkeit

Benötigte Messgeräte

Versuchsanordnung

Arbeitsvorschrift

  • Man misst die Masse des Feuerzeuges möglichst genau, idealerweise auf 10 mg oder genauer, und notiert den Wert als Masse 1.
  • Man füllt den Messzylinder vollständig mit Wasser aus dem Aquarium, hält ihn oben zu und taucht ihn verkehrt herum in das Aquarium ein. Anschließend wird der Zylinder mit einem Stativ fixiert.
  • Man taucht das Feuerzeug in das Aquarium und lässt von unten das Butan aus dem Feuerzeug in den Messzylinder strömen. Dabei ist darauf zu achten, dass alle Gasblasen auch wirklich in dem Zylinder aufsteigen.
  • Nachdem der Zylinder zu ca. 130–150 ml befüllt ist, entfernt man das Feuerzeug und trocknet es gründlich mit einem Fön. VORSICHT! Das Feuerzeug darf dabei nicht zu heiß werden (Gefahr des Zerknallens). Anschließend erneut die Masse des Feuerzeuges bestimmen und sich den Wert als Masse 2 notieren.
  • Der Messzylinder wird gelockert, und an der Stativstange solange auf- bzw. abgesenkt, bis das Niveau des Wassers im Zylinder und außerhalb gleich hoch ist. Dadurch stellt man sicher, dass der Druck innerhalb des Messzylinders der gleiche ist wie der äußere Luftdruck.

Abschließend ermittelt man folgende Werte: Raumtemperatur (Raumthermometer), Luftdruck (Barometer), exaktes Volumen im Messzylinder (wenn nicht bekannt so viel Wasser einfüllen bis der Zylinder gefüllt ist das Volumen des zugegebenen Wassers entspricht dann dem Volumen des Zylinders), Massenabnahme des Feuerzeuges (Masse 1 minus Masse 2), Sättigungsdampfdruck des Wassers (mit Hilfe der ermittelten Raumtemperatur in der Tabelle des dortigen Artikels zu finden).

Wir nehmen an, das Gas im Feuerzeug sei reines Butan (C4H10). Wir dividieren die Massenabnahme im Feuerzeug durch die Molmasse von Butan (58 g/mol). Der resultierende Wert ist die Stoffmenge Butan im Mol.

Um den wirklichen Druck zu berechnen, den das Butan im Messzylinder ausübt, subtrahiert man den Sättigungsdampfdruck von Wasser bei Raumtemperatur vom äußeren Luftdruck.

Man hat nun experimentell alle Werte ermittelt um die Gaskonstante wie folgt errechnen zu können:

Wenn man nun in diese umgeformte Form der allgemeinen Gasgleichung alle ermittelten Werte (die Temperatur in Kelvin, den Druck in Pascal, das Volumen in Kubikmeter und die Stoffmenge in Mol) einsetzen, erhalten wir mit durchaus ansehnlicher Genauigkeit einen experimentell ermittelten Wert für R.


Video: Идеалистка. Серия 1-4 (November 2021).