Physikalische Chemie an der RWTH Aachen

Karteikarten und Zusammenfassungen für Physikalische Chemie an der RWTH Aachen

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freie (Gibb´sche) Enthalpie G

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Isobar


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Wärme q

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Isotherm

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2. Hauptsatz

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Merkmale realer Gase

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Zustandsgleichung

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Merkmale idealer Gase

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Isochor

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Was passiert mit der Temperatur bei freier Expansion eines realen Gases?

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Was beschreiben Zustandsgrößen?

Was sind Zustandsgleichungen?

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Physikalische Chemie

freie (Gibb´sche) Enthalpie G

maximale Menge an Nicht-Volumenarbeit eines reversiblen Prozesses (bei konstantem Druck und konstanter Temperatur)


𝑮 = 𝑯 − 𝑻 ∙ 𝑺 

bzw. 

𝒅𝑮 = 𝒅𝑯 − 𝑻𝒅𝑺 − 𝑺𝒅𝑻


∆𝐺 < 0 → Prozess läuft freiwillig ab, Energie wird abgegeben
∆𝐺 > 0 → Prozess läuft nicht freiwillig ab, Energie wird aufgenommen

Physikalische Chemie

Isobar


(p=konst)


V1/T1 = V2/T2

Physikalische Chemie

Wärme q

Energie, die zwischen Systemen oder zwischen einem System und seiner Umgebung aufgrund eines Temperaturunterschiedes übertragen werden kann.

𝑞 ≠ 𝑇 !!!

Physikalische Chemie

Isotherm

(T=konst)

𝑝1 ∙ 𝑉1 = 𝑝2 ∙ 𝑉2

Physikalische Chemie

2. Hauptsatz

„Ein Prozess, bei dem lediglich Wärme aus einem Reservoir entnommen und
vollständig in Arbeit umgewandelt wird, ist unmöglich.“

Physikalische Chemie

Merkmale realer Gase

• Auf die Gasteilchen wirken Kräfte
• Gasteilchen haben ein eigenes Volumen (steht den anderen nicht zur Verfügung)
• Gasteilchen können zusammenstoßen

Physikalische Chemie

Zustandsgleichung

𝒑 ∙ 𝑽 = 𝒏 ∙ 𝑹 ∙ 𝑻
!!! Einheiten in der Gleichung beachten !!!


Oft wird Vm eingesetzt: 𝑽𝒎 = V/n

Physikalische Chemie

Merkmale idealer Gase

• Gasteilchen haben keine Anziehungs- und Abstoßungskräfte
• Gasteilchen sind ohne Ausdehnung → Nur Massenpunkte

Physikalische Chemie

Isochor

(V=konst)


p1/T1 = p2/T2

Physikalische Chemie

Was passiert mit der Temperatur bei freier Expansion eines realen Gases?

Die Temperatur sinkt! 


Die Gasteilchen besitzen attraktive WW untereinander. Diese müssen bei Expansion des Volumens des Gases überwunden werden, dafür wird Energie aus der Umgebung aufgenommen ⟶ Temperatur sinkt. ("Deo-Effekt")

Physikalische Chemie

Was passiert mit der Temperatur bei freier Expansion eines idealen Gases?

Die Temperatur bleibt konstant!


Da keine Wechselwirkungen zwischen den idealen Gasteilchen herrschen, muss keine Energie aufgenommen (bzw. abgegeben) werden, um die WW zu überwinden. Die kinetische Energie ändert sich nicht ⟶ Temperatur bleibt gleich.  

Physikalische Chemie

Was beschreiben Zustandsgrößen?

Was sind Zustandsgleichungen?

1. Den "Zustand" eines Systems, hängen nicht vom Weg ab, sondern nur vom Anfangs- und Endzustand

-> p, V, n, S, T


2. Es sind Beziehungen zwischen den Zustandsgrößen.

-> G, A, U, H 

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