{"id":44625,"date":"2019-10-16T01:21:20","date_gmt":"2019-10-16T00:21:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-das-thermodynamische-potential-definition\/"},"modified":"2020-03-10T19:26:31","modified_gmt":"2020-03-10T18:26:31","slug":"was-ist-das-thermodynamische-potential-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-das-thermodynamische-potential-definition\/","title":{"rendered":"Was ist das thermodynamische Potential – Definition"},"content":{"rendered":"
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Thermodynamische Potentiale sind skalare Gr\u00f6\u00dfen, mit denen Zustandsfunktionen dargestellt werden.\u00a0In Chemie und Physik gibt es vier gemeinsame thermodynamische Potenziale.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Thermodynamische Potenziale<\/h2>\n
\"thermodynamische<\/a>
Thermodynamische Potentiale;\u00a0Der Begriff Ts steht f\u00fcr die Energie, die Sie durch Erhitzen aus der Systemumgebung gewinnen k\u00f6nnen.\u00a0Der Begriff pV steht f\u00fcr die Expansionsarbeit.<\/figcaption><\/figure>\n

Thermodynamische Potentiale<\/strong>\u00a0sind skalare Gr\u00f6\u00dfen, mit denen Zustandsfunktionen dargestellt werden.\u00a0Thermodynamische Potentiale beschreiben zusammen mit den entsprechenden Zustandsgleichungen das Gleichgewichtsverhalten eines Systems in Abh\u00e4ngigkeit von sogenannten “nat\u00fcrlichen Variablen”.<\/p>\n

Vier gebr\u00e4uchliche\u00a0thermodynamische Potenziale<\/strong>\u00a0sind:<\/p>\n

Innere Energie<\/h2>\n

In der Thermodynamik wird\u00a0innere Energie<\/strong><\/a>\u00a0(auch als\u00a0W\u00e4rmeenergie bezeichnet<\/strong>\u00a0) als die Energie definiert, die mit\u00a0mikroskopischen Energieformen verbunden ist<\/strong>\u00a0.\u00a0Es handelt sich um eine\u00a0umfangreiche Menge<\/a>\u00a0, die von der Gr\u00f6\u00dfe des Systems oder der Menge der darin enthaltenen Substanz abh\u00e4ngt.\u00a0Die SI-Einheit der\u00a0inneren Energie<\/strong>\u00a0ist das\u00a0Joule (J)<\/strong>\u00a0.\u00a0Es ist die im System enthaltene Energie, ohne die kinetische Bewegungsenergie des Gesamtsystems und die potentielle Energie des Systems.\u00a0Mikroskopische Energieformen<\/strong>\u00a0sind solche, die auf\u00a0Rotation<\/strong>\u00a0,\u00a0Vibration, Translation<\/strong>\u00a0und\u00a0Wechselwirkungen zur\u00fcckzuf\u00fchren sind<\/strong>unter den Molek\u00fclen einer Substanz.\u00a0Keine dieser Energieformen kann direkt gemessen oder ausgewertet werden, es wurden jedoch Techniken entwickelt, um die Ver\u00e4nderung der Gesamtsumme all dieser mikroskopischen Energieformen zu bewerten.<\/p>\n

Au\u00dferdem kann Energie in den chemischen Bindungen zwischen den Atomen gespeichert werden, aus denen die Molek\u00fcle bestehen.\u00a0Diese Energiespeicherung auf atomarer Ebene schlie\u00dft Energie ein, die mit Elektronenorbitalzust\u00e4nden, Kernspin und Bindungskr\u00e4ften im Kern verbunden ist.<\/p>\n

Enthalpie<\/h2>\n

In der Thermodynamik ist die\u00a0Enthalpie<\/strong><\/a>\u00a0ein Ma\u00df f\u00fcr die Energie in einem thermodynamischen System.\u00a0Dies ist die thermodynamische Gr\u00f6\u00dfe, die dem gesamten W\u00e4rmeinhalt eines Systems entspricht.\u00a0Die\u00a0Enthalpie<\/strong>\u00a0ist definiert als die Summe der inneren Energie\u00a0E<\/strong>\u00a0plus dem Produkt aus Druck\u00a0p<\/strong>\u00a0und Volumen\u00a0V.<\/strong>\u00a0In vielen thermodynamischen Analysen erscheint die Summe der inneren Energie U und des Produkts aus Druck p und Volumen V als zweckm\u00e4\u00dfig um der Kombination einen Namen, eine Enthalpie und ein eindeutiges Symbol zu geben, H.<\/p>\n

H = U + pV<\/strong><\/em><\/p>\n

Die Enthalpie ist der bevorzugte Ausdruck von Systemenergie\u00e4nderungen bei vielen chemischen, biologischen und physikalischen Messungen\u00a0bei konstantem Druck<\/strong>\u00a0.\u00a0Es ist so n\u00fctzlich, dass es in den\u00a0Dampftabellen<\/strong><\/a>\u00a0zusammen mit dem\u00a0spezifischen Volumen<\/a>\u00a0und der\u00a0spezifischen inneren Energie<\/a>\u00a0tabellarisch aufgef\u00fchrt ist\u00a0.\u00a0Dies liegt an der Tatsache, dass es\u00a0die Beschreibung der Energie\u00fcbertragung vereinfacht<\/strong>\u00a0.\u00a0Bei konstantem Druck entspricht die Enthalpie\u00e4nderung der Energie, die durch Erhitzen\u00a0(Q = H\u00a02<\/sub>\u00a0– H\u00a01<\/sub>\u00a0)<\/strong>\u00a0oder andere Arbeiten als Expansionsarbeiten\u00a0aus der Umgebung \u00fcbertragen wird\u00a0.\u00a0Bei einem Prozess mit variablem Druck ist der Unterschied in der Enthalpie nicht ganz so offensichtlich.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Helmholtz Freie Energie<\/span><\/h2>\n

In der Thermodynamik ist die\u00a0<\/span>freie Helmholtz-Energie<\/span><\/strong><\/a>\u00a0ein thermodynamisches Potential, das als die\u00a0<\/span>innere Energie<\/span><\/a>\u00a0\u00a0des Systems abz\u00fcglich des Produkts aus Temperatur und\u00a0<\/span>Entropie<\/span><\/a>\u00a0des Systems definiert ist.\u00a0Es misst die \u201en\u00fctzliche\u201c Arbeit, die mit einem geschlossenen thermodynamischen System bei konstantem Volumen und Druck erzielt werden kann.\u00a0<\/span>Die freie Energie von Helmhotz<\/span><\/strong>\u00a0ist definiert als:<\/span><\/p>\n

\"Helmhotz<\/a><\/p>\n

Die innere Energie U hat eine genaue physikalische Bedeutung, sie ist die Summe aller kinetischen und potentiellen Energien aller Teilchen im System.\u00a0Der zweite Term ist der Betrag der spontanen Energie\u00fcbertragung\u00a0\u00a0<\/span>TS,<\/span><\/strong>\u00a0wobei S die endg\u00fcltige Entropie des Systems ist.\u00a0F\u00fcr einen Prozess mit konstanter Temperatur liefert die freie Helmholtz-Energie die gesamte reversible Arbeit.\u00a0Wenn ein Physiker \u201efreie Energie\u201c sagt, ohne Helmholtz oder Gibbs anzuzeigen, bedeutet dies normalerweise Helmholtz-freie Energie. Wenn ein Chemiker hingegen \u201efreie Energie\u201c sagt, bedeutet dies fast immer\u00a0<\/span>Gibbs-freie Energie<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Gibbs Freie Energie<\/span><\/h2>\n

In der Thermodynamik ist die\u00a0<\/span>freie Gibbs-Energie<\/span><\/strong><\/a>\u00a0ein thermodynamisches Potential, das als\u00a0<\/span>Enthalpie<\/span><\/a>\u00a0des Systems abz\u00fcglich des Produkts aus Temperatur und\u00a0<\/span>Entropie<\/span><\/a>\u00a0des Systems definiert ist.\u00a0Da die\u00a0<\/span>Enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0definiert ist als die Summe der inneren Energie\u00a0<\/span>E<\/span><\/strong>\u00a0plus dem Produkt aus Druck\u00a0<\/span>p<\/span><\/strong>\u00a0und Volumen\u00a0<\/span>V, ist die freie Gibbs-Energie<\/span><\/strong>\u00a0definiert als:<\/span><\/p>\n

\"Gibbs<\/a><\/p>\n

Die \u00c4nderung der\u00a0<\/span>freien Gibbs-Energie \u0394G<\/span><\/strong>\u00a0in der Chemie ist ein sehr n\u00fctzlicher Parameter.\u00a0Es kann als der maximale Arbeitsaufwand angesehen werden, der durch eine Reaktion erzielt werden kann.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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