Ich habe kürzlich über die Funktionsweise der Wilsonschen Nebelkammer zum Nachweis von Alphastrahlen gelesen. Dabei wird ein mit Wasser- und Alkoholdampf gesättigter Raum abgekühlt und dadurch übersättigt.
Die Frage ist nun: wie funktioniert die Abkühlung durch adiabatische Expansion? Das Volumen der Kammer wird in kurzer Zeit stark vergrößert, aber wieso führt das zu einer Abkühlung. Ist hiermit einfach der Joule-Tompson-Effekt gemeint(der ja sehr gering ist…) oder doch was anderes?
Hallo,
das Gas hat ja eine bestimmte Energie (innere Energie genannt), die nur von der Temperatur des Gases abhängt.
Wenn sich nun das Gas bei einem best. Druck p um das Volumen dV ausdehnt, heißt das doch, daß es die Arbeit dW=p*dV verrichtet. Die Energie für diese Arbei muss nun irgendwo herkommen: weil die Expansion jedoch so schnell abläuft, daß keine Zeit dafür bleibt, diese Energie durch Wärmezufuhr von außen aufzubringen („adiabatisch“ heißt nämlich „ohne Wärmezufuhr“), muss die Energie direkt aus dem Gas selbst stammen. Damit sinkt die innere Energie und mit ihr die Temperatur.
Gruß
Oliver
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