Der Gay-Lussac-Versuch oder Joule-Versuch ist ein klassisches Experiment der Wärmelehre. Es besteht in der freien Ausdehnung eines Gases in ein vorher evakuiertes Volumen, wobei weder Arbeit noch Wärme mit der Umgebung ausgetauscht werden können. Im kontrollierten Experiment strömt ein Gas nach dem Öffnen eines Ventils aus einem Behälter in einen zweiten Behälter über, bis der Druck ausgeglichen ist. Das Ergebnis war beide Male, dass die Temperatur insgesamt gleich blieb. Das wird heute dadurch erklärt, dass die Luft sich hier mit hinreichender Genauigkeit wie ein Ideales Gas verhält, dessen Innere Energie durch die Versuchsdurchführung konstant gehalten wird. Bei einem idealen Gas hängt die Temperatur bei gegebener Stoffmenge nur von der inneren Energie ab und ist insbesondere unabhängig vom eingenommenen Volumen. Bei genauerer Durchführung des Versuchs hätte sich jedoch eine Abkühlung zeigen müssen, denn genau genommen ist Luft kein ideales Gas. Der Gay-Lussac-Versuch darf nicht mit Erstes Und Zweites Gesetz Gay Lussac Joule-Thomson-Effekt oder dem Gesetz von Gay-Lussac verwechselt werden, die ebenfalls die Ausdehnung von Gasen zum Thema haben. Zu Beginn des Jahrhunderts wurde Wärme noch vorwiegend als ein feinstoffliches Fluidum verstanden, das die Temperatur einer Stoffmenge dadurch bestimmt, mit welcher Konzentration es darin vorhanden ist. Demzufolge hatte Gay-Lussac die Erwartung, die Temperatur müsse sinken, weil sich bei dem Expansionsversuch das Wärmefluidum verdünnt. Als zur Mitte des Der Gay-Lussac-Versuch wurde daher von James Prescott Joule mit gesteigerter Sorgfalt und Messgenauigkeit wiederholt, wobei die beiden Gasbehälter sich in einem thermisch isolierten Wasserbad befanden. Die Unabhängigkeit der inneren Energie vom Volumen war somit bestätigt und wurde — nach dem Gesetz von Boyle und Mariotte — zur zweiten definierenden Eigenschaft des idealen Gases. Folglich ist hier. Nach dem 2. Dass Luft genau genommen kein ideales Gas ist, wurde von Joule und Kelvin wenige Jahre nach Joules Bestätigung des Gay-Lussac-Versuchs durch den Joule-Thomson-Effekt bewiesen. Demnach hätte sich bei genauer Messung auch bei den geschilderten Versuchen von Gay-Lussac und Joule schon eine Abkühlung zeigen müssen. Mithilfe der Van-der-Waals-Gleichungeiner thermischen Zustandsgleichung, die den realen Gasen besser entspricht als die oben benutzte Gleichung des idealen Gases, ergibt sich für die innere Energie der Ausdruck. Hier hängt die innere Energie also explizit vom Volumen ab. Diese explizite Abhängigkeit der Temperatur vom Volumen lässt für die Versuche von Joule Anfangsdruck 22 bar bei Raumtemperatur, Verdopplung des Volumens eine Abkühlung der Luft um ca. Gay-Lussac-Versuch: freie Expansion eines Gases Der Gay-Lussac-Versuch oder Joule-Versuch ist ein klassisches Experiment der Wärmelehre. Geschichte [ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ]. Physikalische Beschreibung [ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ]. Reales Gas [ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ]. Einzelnachweise [ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ]. Kategorien : Thermodynamik Physikalisches Experiment Joseph Louis Gay-Lussac. Navigationsmenü Meine Werkzeuge Nicht angemeldet Diskussionsseite Beiträge Benutzerkonto erstellen Anmelden. Namensräume Artikel Diskussion. Ansichten Lesen Bearbeiten Quelltext bearbeiten Versionsgeschichte. Hauptseite Themenportale Zufälliger Artikel. Artikel verbessern Neuen Artikel anlegen Erstes Und Zweites Gesetz Gay Lussac Hilfe Letzte Änderungen Kontakt Spenden. Als PDF herunterladen Druckversion. Commons Wikidata-Datenobjekt.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen. Beim Herausholen stellst Du fest, dass die Flasche sich so zusammengezogen hat, dass das Gasvolumen nur noch beträgt. Die Anfangswerte sind allerdings nicht immer gegeben. Sie vereint die experimentellen Einzelergebnisse und die hieraus abgeleiteten Gasgesetze zu einer allgemeingültigen Zustandsgleichung. Gay-Lussac stellte nun eine Formel auf, damit er mit seinem gefundenen Zusammenhang auch rechnen konnte: 2 In dieser Formel ist das Symbol a der sog.
Beispiele für das Wirken des Gesetzes
Das erste Gesetz von Gay-Lussac, besagt, dass das Volumen idealer Gase bei gleichbleibendem Druck und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur. Das Gesetz von Amontons, oft auch 2. Allgemeines Gasgesetz · Das Gesetz von BOYLE-MARIOTTE und das Gesetz von GAY-LUSSAC können zur allgemeinen Gasgleichung zusammengefasst werden. Gesetz von Gay-Lussac, sagt aus, dass der Druck idealer Gase bei gleichbleibendem Volumen und gleichbleibender Stoffmenge. Das Gay-Lussac-Gesetz besagt, dass das Volumen V eines idealen Gases bei gleichbleibendem Druck p (isobar) und gleichbleibender Stoffmenge n direkt. · Die allgemeine.Wenn hingegen die Anfangstemperatur T 1 gegeben ist und Du über die Endwerte T 2 und V 2 das Anfangsvolumen V 1 berechnen möchtest, dann multiplizierst Du das Gesetz von Gay-Lussac mit T 1 :. Seite - 7 - II. Beim Herausholen stellst Du fest, dass die Flasche sich so zusammengezogen hat, dass das Gasvolumen nur noch beträgt. Das eigentliche Gesetz von Gay-Lussac obiges ist nur der Teil, den man meist als das Gesetz von Charles bezeichnet lautet:. Die Luft in einem Raum hat ein bestimmtes Volumen. Dabei reichen schon bis zu fünf Minuten aus, damit sich das Gas zusammenziehen kann. Extensive Formen:. Ihre empirische Basis ist daher auch Grundlage für die absolute Temperaturskala Kelvins, da hierüber durch Extrapolation der Temperaturnullpunkt bestimmt werden konnte. Das Volumen Deines Ballons ändert sich also von auf etwa. Jahrhunderts besonderes Interesse. Dazu formst Du das Gesetz von Gay-Lussac wie folgt um:. Bei einer bestimmten Temperatur befindet sich in einem solchen Raum eine bestimmte Menge Luft. Probiere es doch mal an ein paar Aufgaben! Dazu wurden über die Zeit unterschiedliche Gasgesetze entwickelt, die unter verschiedenen Bedingungen gelten:. Verwandte Artikel. Oxford University Press. Gasgesetz von Gay Lussac Beispiel Dass Dein Luftballon sich bei tieferen Temperaturen zusammenzieht und wieder ausdehnt, sobald die Temperatur steigt, hat an sich nichts mit dem Ballon zu tun. Die Fachportale von LUMITOS. Herleitung aus den Spezialfällen [ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ]. Diese explizite Abhängigkeit der Temperatur vom Volumen lässt für die Versuche von Joule Anfangsdruck 22 bar bei Raumtemperatur, Verdopplung des Volumens eine Abkühlung der Luft um ca. Herleitungen [ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ]. Ein Gas dehnt sich also bei einer Erwärmung aus und zieht sich bei einer Abkühlung zusammen. Die kinetische Gastheorie besagt, dass sich Gase aus vielen einzelnen Atomen bzw. Als Ergebnis stellte er fest, dass das Volumen bei diesen Gasen die gleiche Abhängigkeit von der Temperatur hat. Meine Merkliste my. Extensive Formen:. Lernprobleme in Physik?
