Ziehen sich Gase bei Abkühlung zusammen?

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6 Antworten

Laut des Gesetzes von Amontons bzw. nach dem 2. Gesetz von Gay-Lussac (unter Physikern auch "geiler Lustsack" genannt), gilt:

Der Druck idealer Gase ist bei gleichbleibendem Volumen (isochore Zustandsänderung) und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur.

p1 / p2 = T1 / T2

oder umgeformt:
p2 = p1 * T2/T1

Damit ist die Antwort auf deine Frage klar:
Ja, die ziehen sich zusammen und zwar genau im Verhältnis der absoluten Temperaturen.

Beispiel:
In einem geschlossenen Behälter befindet sich Gas bei 1 bar und 25°C.

Wie weit muss man das Gas erhitzen, bis der Druck auf 2 bar steigt?
T1 = 25°C = 298 K

aus p1 / p2 = T1 / T2 folgt:
T2 = T1 * p2/p1 = 298 K * 2 = 596 K= 326 °C

In aller Regel ja.

Es ist aber kein Naturgesetz, ebenso wie bei Flüssigkeiten (Wasser zwischen 0°C und 4°C) ist auch ein gasförmiges System nicht instabil, wenn es einen negativen isobaren Temperaturausdehnungskoeffizienten hat.

Luft, Kohlenstoffdioxid und die meisten anderen Gase, mit denen man es im Alltag zu tun hat, verhalten sich aber ziemlich genau wie ideale Gase, und die dehnen sich mit steigender Temperatur immer aus.

Hi, ich hab mein altes Schulwissen jetzt nicht mal spontan über WP kontrolliert. - Unser alter Physiklehrer hat das mit der >Brown´schen Molekularbewegung" erklärt. Temperaturzufuhr erhöht das Energieniveau der Teilchen letzlich als >Kinetische Energie<. Das erhöht ihren Raumbedarf pro Teilchen - das Gas dehnt sich aus. Temperaturentzug funktioniert anders herum.

Deine Experimentbeschreibung hat aber aus meiner Sicht eigentlich gar nichts damit zu tun wenn ich deine Beschreibung richtig verstanden habe. Da wird ein Gasanteil des jeweiligen Gemisches durch die Kerze verbrannt / oxidiert und in eine Verbindung / einen Zustand mit weniger Raumbedarf transformiert so daß das Wasser in das freiwerdende Volumen aufgrund des umgebenden Luftdrucks in die Säule des überbauenden Gefäßes nachrücken kann.

Gruß

Du veränderst eine Zustandsgröße, nämlich T.

Dann hast du immer noch zwei Zustandsgrößen übrig, nämlich p und V.

Bei gleichem Druck wird daher das Volumen kleiner, bei gleichem Volumen wird der Druck kleiner.

Es gibt aber auch Zustandsänderungen, die dazwischen liegen und wo sich p und V ändern.

Deine Frage ist daher nicht eindeutig beantwortbar.

pv/T = konst.

Bei gleichen Druck muss sich das Volumen ändern wenn sich die Temperatur ändert und zwar direkt proportional.

Gasgesetz:

p V = n R T

p ... Druck

V ... Volumen

n ... Molzahl

T ... Temperatur

R ... molare Gaskonstante

Wechselfreund 23.01.2017, 18:10

Ergänzung T in K (ist vielleicht nicht für jeden klar)

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