Hallo,
Der Kohäsionsdruck, a aus der van der Waals Gleichung, wird ja
so erklärt, dass ein an die Wand stoßendes Teilchen durch die
Anziehung der Teilchen im Gasvolumen verlangsamt wird, sodass
nach aussen ein geringerer Druck als der tatsächliche gemessen
wird.
Da drängen sich mir folgende Fragen auf:
* Sollte dann nicht der gemessene Druck abhängig vom
Wandmaterial sein? Wenn die Wand das stoßende Teilchen
gleichermaßen anzieht wie das Gas auf der anderen Seite das
tut, sollte es doch nicht abgebremst werden.
Von „gleichermaßen“ kann keine Rede sein. Die Dipol- Kräfte sind in komplizierter Weise abhängig vom Abstand. Bei Berücksichtigung der „Wand“ handelt es sich dann um Adhäsion. Diese wird in der Konstante a, wie auch in der kompletten Van-der-Waals- Gleichung nicht berücksichtigt.
* Die Temperatur ist proportional zur mittleren kinetischen
Energie der Gasteilchen. Wenn die Teilchen in Wandnähe
abgebremst werden, misst man denn dann nicht auch eine
niedrigere Temperatur als die tatsächlich vorhandene?
Die Definition der Temperatur (jedenfalls eine von vielen) als mittlere kinetische Energie der Gasteilchen (/ Boltzmann- Konstante usw.). erfolgt aus der kinetischen Gastheorie, wobei ein ideales Gas voraus gesetzt wird (Massenpunkte, keine Kohäsionskräfte). Wenn die Teilchen wegen der Kohäsion langsamer sind, ist eine höhere Temperatur nötig, um den gleichen Druck wie bei einem idealen Gas aufzubauen. Also: wenn man die Temperatur misst, kann man auf die mittlere kinetische Energie der Gasteilchen schließen, wenn sie ein ideales Gas darstellten. Wenn man dann noch gleichzeitig den Druck misst aber feststellt , dass dieser nicht linear mit der Temperatur ansteigt, dann liegt ein Abweichen vom idealen Gasverhalten vor. Dann kann man das Gas nicht im Sinne der kinetischen Gastheorie zunächst zur Definition der Temperatur verwenden. Es sei denn, man stellt eine andere Zustandsgleichung auf, die das möglich macht.
Gruß
Peter
