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P-v-T-Diagramm

Index P-v-T-Diagramm

Ein p-v-T-Diagramm ist in der Physikalischen Chemie und in der Thermodynamik die dreidimensionale Darstellung der Zustände eines thermodynamischen Systems mit den Zustandsgrößen Druck p, spezifisches Volumen v und Temperatur T. Aus einem solchen Zustandsdiagramm lässt sich qualitativ der thermodynamische Gleichgewichtszustand des Systems unter gegebenen Bedingungen ablesen.

22 Beziehungen: Aggregatzustand, Dampfdruck, Druck (Physik), Fluid, Hans Dieter Baehr, Hubkolbenmotor, Intensive und extensive Größen, Isobare, Kritischer Punkt (Thermodynamik), P-v-Diagramm, Phase (Materie), Phasendiagramm, Physikalische Chemie, Projektion (Lineare Algebra), Reinstoff, Spezifisches Volumen, Temperatur, Thermodynamik, Tripelpunkt, Verdampfen, Zustand (Physik), Zustandsgröße.

Aggregatzustand

Ein Aggregatzustand ist die Art der Verbindung und Verschiebbarkeit der kleinsten Teile, aus denen Materie zusammengesetzt ist.

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Dampfdruck

Kritischen Punkt. Alle Stoffe außer Pentan sind bei Zimmertemperatur (und Normaldruck) gasförmig: A: Methan siedet bei 1 bar bei −160 °C. B: Bei −100 °C entwickelt Methan einen Dampfdruck von 25 bar. C: Bei −170 °C (etwa bei Kühlung durch Flüssigstickstoff) wird Methan bei 1 bar vollständig verflüssigt. Der Dampfdruck ist der Druck, der sich einstellt, wenn sich in einem abgeschlossenen System ein Dampf mit der zugehörigen flüssigen Phase im thermodynamischen Gleichgewicht befindet.

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Druck (Physik)

Abb. 1: Der Schneeball wird durch Druck der Handinnenflächen geformt In der Physik ist der Druck die Wirkung einer flächen­verteilten Kraft, die senkrecht auf einen Körper wirkt.

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Fluid

Als Fluid (von) werden Substanzen bezeichnet, die sich unter dem Einfluss von Scherkräften kontinuierlich verformen, d. h.

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Hans Dieter Baehr

Hans Dieter Baehr (* 24. Juni 1928 in Elbing; † 25. Januar 2014 in Bochum) war ein deutscher Angewandter Mathematiker und Hochschullehrer.

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Hubkolbenmotor

Abb. 1: Schemazeichnung einer Hubkolbenmaschine In einem Hubkolbenmotor führt die Expansion eines Gases über eine Schubkurbel dazu, dass mechanische Energie abgegeben bzw.

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Intensive und extensive Größen

Physikalische Größen, insbesondere Zustandsgrößen, werden unterschieden in intensive Größen und extensive Größen des Systems, je nachdem, ob sie von der Größe des Systems abhängen.

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Isobare

'''Isobaren''' eines Wetterfrontsystems bei einem Orkan über den britischen Inseln Eine Isobare (von altgriechisch ἴσος ísos ‚gleich‘ sowie βάρος báros ‚Druck‘) ist eine Isolinie jeweils gleichen Druckes (p.

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Kritischer Punkt (Thermodynamik)

Druck-Volumen-Temperatur-Phasendiagramm eines Reinstoffes. Die Binodale umschließt das blau kolorierte Koexistenzgebiet der flüssigen Phase und der Gasphase. Der kritische Punkt ist das Maximum der Binodalen. In die Druck-Temperatur-Ebene projiziertes Phasendiagramm (nicht maßstabsgerecht) der festen (s), flüssigen (l), gasförmigen (g) und überkritischen (sc) Phasen von Kohlenstoffdioxid. Die das Koexistenzgebiet der flüssigen Phase und der Gasphase umfassende Binodale erscheint als Linie, die den kritischem Punkt ''Pc'' und den Tripelpunkt ''Pt'' verbindet. In der Thermodynamik ist ein kritischer Punkt ein Extremwert einer Binodalen, an dem letztere ein Minimum oder ein Maximum des Drucks p und der Temperatur T durchläuft.

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P-v-Diagramm

p-v-Diagramm des Diesel-Prozesses Vergleich von Adiabate und Isotherme für ein ideales Gas Das p-v-Diagramm ist eine spezielle Form eines Zustandsraums eines Gases (bzw. Fluids), bei der der Druck p eines Systems gegen das spezifische Volumen v aufgetragen wird.

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Phase (Materie)

Eine Phase ist ein räumlicher Bereich, in dem die Materialeigenschaften, wie etwa Dichte, Brechungsindex oder chemische Zusammensetzung, homogen sind.

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Phasendiagramm

Phasendiagramme von Reinstoffen in der Druck-Temperatur-Ebene. Oben: „normales“ Verhalten – die Schmelzdruckkurve zwischen fester und flüssiger Phase hat eine positive Steigung. Unten: Reinstoff mit Dichteanomalie wie etwa Wasser– die Schmelzdruckkurve zwischen fester und flüssiger Phase hat eine negative Steigung. Zustandsfläche eines Reinstoffes im Druck-Volumen-Temperatur-Zustandsraum. Eine aus Siede- und Kondensationskurve bestehende Binodale umschließt das blau kolorierte Koexistenzgebiet flüssig-gasförmig und erscheint in die Druck-Temperatur-Ebene projiziert als Tripelpunkt und kritischen Punkt verbindende Dampfdruckkurve. Ein Phasendiagramm (auch Zustandsdiagramm, Zustandsschaubild oder Gleichgewichtsschaubild) ist eine Projektion von Phasengrenzlinien aus dem Zustandsraum eines thermodynamischen Systems in ein zweidimensionales kartesisches Koordinatensystem oder in ein Dreiecksdiagramm.

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Physikalische Chemie

Die physikalische Chemie (kurz: PC oder Phys.Chem., auch: Physikochemie) ist neben der anorganischen und der organischen Chemie eines der „klassischen“ Teilgebiete der Chemie.

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Projektion (Lineare Algebra)

Die lineare Abbildung ''T'' ist die Projektion entlang ''k'' auf ''m.'' Alle Punkte im Bild ''m'' (z. B. ''w'') werden von ''T'' auf sich selbst (z. B. ''Tw'') abgebildet. In der Mathematik ist eine Projektion oder ein Projektor eine spezielle lineare Abbildung (Endomorphismus) über einem Vektorraum V, die alle Vektoren in ihrem Bild (ein Unterraum von V) unverändert lässt.

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Reinstoff

Als Reinstoff bezeichnet man in der Chemie einen Stoff, der einheitlich aus nur einer chemischen Verbindung oder einem chemischen Element zusammengesetzt ist; der Begriff steht im Gegensatz zu einem Gemisch.

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Spezifisches Volumen

Das (Massen-)spezifische Volumen (Formelzeichen v) ist definiert als Kehrwert der Dichte \rho: Damit ist das spezifische Volumen das Verhältnis von Volumen V zu Masse m, also das Volumen der Masseneinheit.

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Temperatur

Die Temperatur ist eine physikalische Zustandsgröße aus der Thermodynamik.

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Thermodynamik

Typischer thermodynamischer Vorgang am Beispiel der prinzipiellen Wirkungsweise eines durch Dampf betriebenen Motors (rot.

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Tripelpunkt

Kritischen Punkts. In der Thermodynamik ist ein Tripelpunkt (auch Dreiphasenpunkt) ein Zustand eines aus einer einzigen Stoffkomponente bestehenden Systems, in dem Temperatur und Druck dreier Phasen im thermodynamischen Gleichgewicht stehen.

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Verdampfen

Verdampfendes Wasser auf einer Herdplatte Das Verdampfen ist der Phasenübergang einer Flüssigkeit oder eines Flüssigkeitsgemisches in den gasförmigen Aggregatzustand.

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Zustand (Physik)

Der Zustand eines physikalischen Systems zu einem bestimmten Zeitpunkt umfasst im Rahmen eines physikalischen Teilgebietes die Gesamtheit aller Informationen, die zur vollständigen Beschreibung der momentanen Eigenschaften des Systems erforderlich sind, sofern sie nicht schon als Parameter des Systems mit seinen unveränderlichen Eigenschaften festliegen.

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Zustandsgröße

Eine Zustandsgröße ist eine makroskopische physikalische Größe, die – ggf.

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P-V-T-Diagramm.

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