Chemische Gleichgewichtsthermodynamik: Begriffe, Konzepte, by Prof. Dr. Hermann Rau, Jenspeter Rau (auth.)

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111 . I*'~ ......... '" • ** ? ,-".. ,a"'" ~ ~V ~ ~ t" 13O ro- 0,3 - an-Butan " Kohlendioxyd 1 ~~~o 0,4 0,2 ~ • Propan c Stickstoff Wasser 2,00 ~ ~5~ ~~ ~ 1\ 0,6 .. ; ~ ~ ~~ ;Y ~ ~~ V1: 0, 1 °o 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 ·5,0 5,5 6,0 reduzierter Druck Pr 6,5 7,0 .. 14 '" = PV / RT als Funktion des reduzierten Drucks P/ Pk bei verschiedenen reduzierten Temperaturen T /Tk ganze Reihe von weiteren Gleichungen mit zwei Parametern für reales Verhalten von Gasen aufgestellt, z. B. von Dieterici, Berthelot, Keyes oder Beattie-Bridgeman_ Dies aber demonstriert die Aussage: Die Gleichung für das reale Gas gibt es nicht.

2 Reale Gase Ein streng ideales Gas kann es nicht geben, da, wie wir wissen, das Bild von Gasteilchen als starren nicht interagierenden Kugeln nicht ganz zutrifft. Tatsächlich ist das Gay-Lussac-Gesetz ein Grenzgesetz für sehr kleine Drücke, d. h. verdünnte Gase. Abweichungen werden mit steigendem Druck größer, bei 1 bar Druck sind sie z. B. 7%. Diese Abweichungen zeigen an, daß sich selbst permanente Gase wie H2, CO2 oder 02 bei Normaldruck nicht mehr ganz ideal verhalten. Dies ist vor allem auf die Wechselwirkungen der Gasmoleküle aufeinander zurückzuführen.

57) V = nl (av) + n2 ( av ) + ... = nl VI + n2 V2+ . . m3 anl T,p,nr:j:nl an2 T,p,nj:;i:n2 Die Antwort ist Ja, denn wir setzen ja nun in (57) die Molvolumina ein, die die Stoffe 1 und 2 bei dieser Zusammensetzung nach der allgemeinen Definition haben. Diese sind Systemkenngrößen, wie es z. B. der Ausdehnungskoeffizient ist. Da das Volumen eine Zustandsfunktion ist - bei gegebener Zusammensetzung ist das Volumen eindeutig bestimmt - kann z. B. die Volumenzunahme einer binären Lösung im Zuge der Herstellung des Systems beschrieben werden als (58) Beim Zufügen der Komponente 1 zur anderen ändert sich die Zusammensetzung von reinem Stoff 2 bis zur Endzusammensetzung.

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