Hauptsätze

Thermisches Gleichgewicht:

Alle Systeme, die sich mit einem gegebenen System im Gleichgewicht befinden, befinden sich auch untereinander im thermischen GGW.

Ungerichtet

Gerichtet

Konstruktion, die einmal in Gang gesetzt ewig in Bewegung bleibt und dabei Arbeit verrichten soll, ohne dass von außen Energie zugeführt wird.

• könnte jeder Zeit wieder umgekehrt ablaufen, ohne dass das system/ Umgebung bleibende Veränderungen erfahren

micht rückgangig zu machende Veränderung, Ausgangszustand kann jedoch wieder erreicht werden

• bezogen auf Stoffmenge

• pro masseneinheit Substanz

Änderung innere Energie entspricht mit der Umgebung ausgetauschter Wärmemenge

Arbeit pdV muss berücksichtigt werden

Enthalpie

H = U + delta V bei konst p

Enthalpieänderung bei einer chemischen Reaktion

Standardreaktionsenthalpie (pro mol Umsatz)

Standardbildungsenthalpie (bei Bildung von 1 mol der Verbindung), bei Elementen immer 0 kJ/mol

molare Wärmekapazität (konst Druck)

Bestimmung von Verbrennungswärmen

Der Quotientaus Verdampfungsenthalpie und der Siedetemperatur ist für viele Substanzen (außer bei H Brücken etc) in etwa gleich. (=Verdampfungsentropie)

• Wärmezufuhr aus Umgebung delta H > 0

• Wärmeabgabe an Umgebung delta H < 0

Prinzip des kleinsten Zwanges

in richtung weniger Teilchen

Edukt Überschuss

Entnahme Produkte

Die Standard-Reaktionsenthalpie einer Reaktion ist die Summe der Standard-Reaktions-Enthalpien der Einzelreaktionen, in die die Gesamtreaktion unterteilt werden kann.

Produkte-Edukte!! Stöchiometrie!

Enthalpieänderung ist Temperaturabhängig

delta V > 0

W < 0 (Arbeit wird vom System geleistet)

delta V < 0

W > 0 Arbeit wird am System geleistet

Innere Energie ändert sich nicht (Energie als Wärme aus Wärmereservoir des Thermostats), Gas gibt diese wieder ab

pa > pi: K

pa < pi: E

Ziel: Wärme —> Arbeit

gesamte v sytem aufgenommene Wärme (QT2) minus ans kühlende reservoir abgegebene Wärme (QT1) durch QT2

Isenthalpischer Drosseleffekt (keine Enthalpieänderung), Teperatüuränderung bei isenthalpischer Druckminderunng

Innere Energie eines isolierten Systems ist konstant, ist eine Zustandsfunktion, Abhängikeit Volumen und Temperatur, perpetuum mobile 1. Art nicht möglich (Engergieerhaltung)

die Entropie eines isolierten Systems steigt bei irreversiblen (spontanen) Vorgängen, bei reversiblen bleibt sie gleich

delta Qrev/T

nimmz mit abnehmendem Druck zu

• Entropie nimmt mit T zu

• sprunghafte Zunahme bei Umwandlungstemperaturen

s ges = s sys + s umg

spontan wenn s ges > 0

freie Energie A

freie Enthalpie G

endergonisch (delta H > 0, nimmt Wärme auf)

exergonisch (d H < 0, gibt Wärme ab)

Prozesse bei denen G oder A zunehmen, sind thermodynam nicht möglich, da im Widerspruch zum 2. Hauptsatz die Gesamtentropie abnehmen würde.

delta r G neg: Produktbildung

Pos: spontane Rückreaktion zu Edukten

delta r G: in best Moment der Reaktion (in Richtung GG)

Delta r G0: änderung freie enthalpie beim Übergang von reinen Reaktanden zu reinen Produkten

in abgeschl System geht Wärme nie von selbst von einem kälteren auf einen wärmeren Körper über

perpetuum mobile 2. Art unmöglich

keine periosisch arbeitende Maschine die nur Abkühlung eines Wärmereservoirs und Leistung mechanischer Arbeit bewirkt

Unordnung groß: viele Mikrozustände um gew Makrozustand zu realisieren

Unordnung klein: wenige Mikrozustände für Makrozustand

Boltzmann: Entropie am absoluten Nullpunkt = 0