Wieso nimmt die Temperatur ab, wenn ein ideales Gas komprimiert wird ( T= konst.)?

7 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Wenn du ein Gas isotherm, also so langsam zusammendrückst, dass die Temperatur konstant bleibt, heißt es, dass es Wärme abgeben kann.

Eine Abkühlung erfolgt bei der anschließenden adiabatischen Expansion des Gases, wenn du mit dem Druck wieder runter gehst, und zwar schnell genug, um dem System keine Wärme zustömen zu lassen. Dann nämlich verrichtet es Arbeit an der Umgebung, T sinkt.

Ergänze: Wenn die Temperatur bei Kompression - bei der Du ja Arbeit am System verrichtest - konstant bleibt, do bedeutet dies, dass das System während der Kompression genauso schnell genauso viel Wärme an die Umgebung abgibt, wie Du Arbeit an ihm verrichtest.

Die innere Energie bleibt dabei konstant.

Bei einer anschließenden adiabatischen Expansion verrichtet es Arbeit an der Umgebung, ohne zugleich dieselbe Wärmemenge aufnehmen zu können.

Es verrichtet die Arbeit also auf Kosten seiner Inneren Energie und es kühlt ab.

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Die isotherme Zustandsänderung ist ein Grenzfall, bei der durch Wärmeausgleich die Temperatur gleich bleibt. Daher ist die innere Energie bei einem idealen Gas ebenfalls gleich.

dU = 0

nach dem 1. Hauptsatz gilt daher:

0 = dQ + dA oder dQ = - dA

Die geleistete Arbeit der Volumenänderung ist gleich der Wärmemenge, die mit der Umgebung ausgetauscht wurde.

Hab mir die Abbildung angesehen, auf die du anscheinend in der Fragestellung Bezug nimmst. Meinst du nicht, dass diese eher folgendes aussagt:

Bei Zunahme des Volumens und konstant bleibender Temperatur (und Stoffmenge), nimmt der Druck ab und umgekehrt.

Die Temperatur ist nur von der kinetischen Energie der Teilchen abhängig, diese wird in dem Vorgang nicht verändert, also bleibt die Temperatur konstant.

Der Druck ist davon abhängig, wie oft ein Teilchen (bestimmter kinetischer Energie) auf eine gewisse Oberfläche auftrifft. Verkleinerst du also das Volumen, legen die Teilchen von einem "Aufschlag" bis zum nächsten eine Geringere Distanz zurück und du hast mehr "Aufschläge/Zeit", also einen höheren Druck.

Ja danke nochmal für die Erklärung, hatte kurz zuvor geschrieben, dass ich es verstanden habe.. :)

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@roromoloko

Ich dachte du beziehst dich da auf seine Erklärungen... Aber dann ist ja gut :)

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