Hallo,
worin besteht eigentlich der Unterschied zwischen der Wärmemenge und der inneren Energie eines stoffes? (ich meine speziell die mikroskopische Deutung)
Grüße
OLIVER
Unterschied zwischen der Wärmemenge und der inneren Energie
hallo oliver,
der 1. hauptsatz der wärmelehre beschreibt wie bekannt die tatsache, dass wärme eine form von energie ist - also äquivalenz von wärme und arbeit.
die innere energie eines körpers entspricht der zugeführten wärmeenergie (kin. energie der moleküle) und der zugeführten mechanischen arbeit (z.b. kompressionsarbeit eines gases):
dU=dQ+dW
hoffe das hat geholfen
luggi
Hallo Luggi,
ich meinte eigentlich den Unterschied in den Definitionen.
Wärmeenergie ist doch die Summe von kinetischer und potentieller Energie der Teilchen… und innere Energie doch auch! Wo ist da der Unterschied?
OLIVER
Hallo!
Wärmeenergie ist doch die Summe von kinetischer und
potentieller Energie der Teilchen… und innere Energie doch
auch! Wo ist da der Unterschied?
Also soweit ich weiß spielt die potentielle Energie mal keine so große Rolle - schließlich werden Teilchen nicht unbedingt wärmer, wenn sie sich gegen das Kraftfeld (also nach oben) bewegen - zumindest wird das bei den thermodynamischen Betrachtungen nicht erwähnt (man betrachtet ja ziemlich stilisierte Zustände).
Die mittlere kinetische Energie ist ein Maß für die Temperatur der Teilchen (ergibt sich aus der kinetischen Gastheorie), die Summe der einzelnen Beiträge an kinetischer Energie aller Teilchen ist dann das Maß für die Wärme des Gases.
Der Punkt ist nun, daß nicht nur durch Wärmezufuhr am System Arbeit geleistet werden kann, sondern auch durch Volumsarbeit; Deshalb ist die Summe aus Wärmeenergie und Volumsarbeit gleich der inneren Energie (Zustandsgröße).
mfg!
BStefan
Hi Oliver!
Wärme als Energie tritt nur beim Überschreiten der Systemgrenze auf, ist also eine „Transportgröße“ wenn sich die Systemkoordinate „Entropie“ ändert! Ein abgeschlossenes System welches keinen keinen Energieaustausch mit der Umgebung tätigt hat auch keine Wärme sondern p.d. eine „Innere Energie“ Wärme tritt nur beim Austausch auf!
Gruß
Tom
Danke!
Hallo Tom,
Wärme tritt nur beim Austausch auf!
Vielen Dank, endlich mal eine konkrete Antwort!!
Gruß
OLIVER
Hallo!
Wärme als Energie tritt nur beim Überschreiten der
Systemgrenze auf, ist also eine „Transportgröße“ wenn sich die
Systemkoordinate „Entropie“ ändert!
„Wärme“ ist doch eine Eigenschaft der Teilchen (kinetische Energie) und nicht eines Vorganges - schon klar, daß man Wärme nie als solches messen kann, weil man dabei immer den Zustand der Teilchen stört.
Ein abgeschlossenes System
welches keinen keinen Energieaustausch mit der Umgebung tätigt
hat auch keine Wärme sondern p.d. eine „Innere Energie“
D.h. also, daß man die innere Energie nur durch Wärmezufuhr/-abfuhr verändern kann? Das glaub ich nämlich nicht; immerhin kommt noch ein Anteil der Volumsarbeit (definitionsgemäß) dazu!
dU = dQ - pdV (gilt für ruhende Systeme, sonst kommt noch der Teil „Vdp“ für die Transportarbeit dazu)
Wenn man nun das Volumen einfach konstant hält, so wird der Ausdruck „-pdV“ gleich 0 und es resultiert dU = dQ - die innere Energie entspricht also in diesem Fall der Wärme.
Vl war das ursprüglich gefragt…
mfg!
BStefan
Hallo!
Wärmeenergie ist doch die Summe von kinetischer und
potentieller Energie der Teilchen… und innere Energie doch
auch! Wo ist da der Unterschied?Also soweit ich weiß spielt die potentielle Energie mal keine
so große Rolle
Doch die potentielle Energie wird sehr wohl mitgezählt und zwar macht man das stillschweigend indem man die Schwingungsfreiheitsgrade einfach doppelt zählt, da hier die kinetische Energie im Mittel so groß ist wie die potentielle.
Die mittlere kinetische Energie ist ein Maß für die Temperatur
der Teilchen (ergibt sich aus der kinetischen Gastheorie), die
Summe der einzelnen Beiträge an kinetischer Energie aller
Teilchen ist dann das Maß für die Wärme des Gases.
Und was ist dann ein Maß für die innere Energie?
Der Punkt ist nun, daß nicht nur durch Wärmezufuhr am System
Arbeit geleistet werden kann, sondern auch durch Volumsarbeit;
Deshalb ist die Summe aus Wärmeenergie und Volumsarbeit gleich
der inneren Energie (Zustandsgröße).
Das mag ja alles richtig sein, aber ich wollte lediglich nur wissen, worin der UNTERSCHIED zwischen U und Q liegt.
nfu
OLIVER
Hallo!
Wärme als Energie tritt nur beim Überschreiten der
Systemgrenze auf…
„Wärme“ ist doch eine Eigenschaft der Teilchen (kinetische
Energie) und nicht eines Vorganges…
Nein. Energie ist eine Eigenschaft der Teilchen, Wärme nennt man nur die Größe die „ausgetauscht“ wird.
Ein abgeschlossenes System
welches keinen keinen Energieaustausch mit der Umgebung tätigt
hat auch keine Wärme sondern p.d. eine „Innere Energie“
D.h. also, daß man die innere Energie nur durch
Wärmezufuhr/-abfuhr verändern kann? Das glaub ich nämlich
nicht; immerhin kommt noch ein Anteil der Volumsarbeit
(definitionsgemäß) dazu!
Ich glaube, da hast du Tom falsch verstanden, er wollte damit nur ausdrücken, daß ein abgeschlossenes System keine Wärme abgeben kann (sonst wäre es ja nicht abgeschlossen) und deshalb nur innere Energie besitzt. Daß es diese Energie in Form von Volumenarbei abgeben kann, ist eine andere Sache.
Aber meine Frage ist eigentich schon beantwortet. Danke nochmal an euch beide!
OLIVER
Hallo!
Wärmeenergie ist doch die Summe von kinetischer und
potentieller Energie der Teilchen… und innere Energie doch
auch! Wo ist da der Unterschied?Also soweit ich weiß spielt die potentielle Energie mal keine
so große RolleDoch die potentielle Energie wird sehr wohl mitgezählt und
zwar macht man das stillschweigend indem man die
Schwingungsfreiheitsgrade einfach doppelt zählt, da hier die
kinetische Energie im Mittel so groß ist wie die potentielle.
Da hast du allerdings recht - ich ging wohl doch von zu idealen Zuständen aus…
mfg!
BStefan