Potenziale Flashcards
(15 cards)
Was ist ein thermodynamisches Potenzial?
Eine Zustandsgröße, die den Energieinhalt eines Systems unter bestimmten Randbedingungen beschreibt.
Was ist die innere Energie U?
U(S,V,n_i): Energie im System, natürliche Variablen: Entropie, Volumen, Stoffmenge.
Was ist die Enthalpie H?
H = U + pV: geeignet bei konstantem Druck, natürliche Variablen: S, p, n_i.
Was ist die Helmholtzsche freie Energie A?
A = U - TS: geeignet bei konstantem Volumen und Temperatur.
Was ist die Gibbs-Energie G?
G = H - TS = U + pV - TS: geeignet bei konstantem Druck und Temperatur.
Wann ist ein System im Gleichgewicht?
Wenn das jeweilige thermodynamische Potenzial ein Minimum erreicht.
Wie lautet die Fundamentalgleichung der Thermodynamik?
dU = TdS - pdV + ∑μ_i dn_i
Was ist eine Legendre-Transformation?
Mathematische Methode zur Umformung von Potenzialen in neue Zustandsfunktionen.
Welche Potenziale eignen sich für offene Systeme?
Gibbs-Energie G (T, p, n_i) und Enthalpie H (S, p, n_i).
Welche Bedeutung hat die Gibbs-Energie in der Chemie?
Sie entscheidet, ob eine chemische Reaktion spontan abläuft.
Wie hängt die freie Energie A mit reversibler Arbeit zusammen?
A entspricht der maximal nutzbaren Arbeit bei isothermen Prozessen.
Was ist die Bedeutung der Maxwell-Beziehungen?
Sie verknüpfen thermodynamische Potenziale mit messbaren Größen.
Was zeigt ein negativer Wert von ΔG?
Die Reaktion verläuft spontan unter konstantem T und p.
Wie wird G in der Phasengleichgewichtsbetrachtung verwendet?
Phasengleichgewicht herrscht, wenn das chemische Potential in allen Phasen gleich ist.
Warum sind thermodynamische Potenziale wichtig?
Sie ermöglichen die Bewertung und Steuerung thermischer, mechanischer und chemischer Prozesse.
