Das Gesetz von Gay-Lussac beschreibt die Zunahme des Volumens bei zunehmender Temperatur für eine Zustandsänderung bei konstantem Druck isobarer Prozess. Erfolgen thermodynamische Prozesse bei konstantem Druck, so werden diese auch als isobare Zustandsänderungen bezeichnet. Eine solche isobare Zustandsänderung zeigt sich zum Beispiel, wenn ein Gas in einem Zylinder mit beweglichem Kolben eingeschlossen ist. Die genauere Abhängigkeit des Gasvolumens von der Temperatur während einer solchen isobaren Zustandsänderung eines geschlossenen System s soll im Folgenden näher untersucht werden. Zur Untersuchung der Zusammenhänge wird im Prinzip der oben beschriebene Aufbau von Zylinder und Kolben verwendet. Im einfachsten Fall wird Luft als Gas verwendet, das näherungsweise als ideales Gas betrachtet werden kann. Am Zylinder ist eine Skala angebracht, an der die Volumenänderung abgelesen werden kann. Wird die Luft nun erwärmt, dehnt sie sich entgegen des herrschenden Umgebungsdrucks aus und drückt den Kolben nach oben. Einerseits würde bei konstantem Volumen der Druck aufgrund des Temperaturanstiegs ansteigen Gesetz von Amontons. Andererseits würde bei konstanter Temperatur der Druck aufgrund der Volumenzunahme abnehmen Gesetz von Boyle-Mariotte. Beide Effekte heben sich letztlich gegenseitig auf, wenn sich das Volumen des Gases frei ausdehnen kann. Insgesamt ergibt sich im vorliegenden Fall somit keine Druckänderung. Das sich ausdehnende Gas gibt dem Druckanstieg sozusagen permanent nach. Hierbei ist es der umgebende Luftdruck und die Gewichtskraft des 2 Gay Lussacsches Gesetz Herleitung, die dem Gas seinen konstanten Druck aufzwingen. Der thermodynamische Prozess läuft also isobar ab. Um den Messunsicherheit so gering wie möglich zu halten, sollte das Volumen im Schlauch und im Kolben so klein wie möglich gehalten werden. Alternativ kann die gesamte Messapparatur in ein Wasserbad gestellt werden. Für eine genauere Analyse ist es sinnvoll die Messwerte in ein Schaubild eingetragen. Es zeigt sich nach Auswertung des Versuchs im Diagramm ein linearer Zusammenhang zwischen der Gastemperatur und dem Gasvolumen. Denn Proportionalität bedeutet, dass bspw. Die in der Einheit Kelvin erhaltene Proportionalität ist nicht etwa zufällig. Auf dem oben beschriebenen Versuchsprinzip des Gasthermometers gründet überhaupt erst die Kelvinskala siehe hierzu den Artikel Temperaturskalen. Der Absolute Nullpunkt ist dadurch definiert, dass sich die Teilchen nicht mehr bewegen. Das Gasvolumen ist im Absoluten Nullpunkt folglich null. Vom Absoluten Nullpunkt aus betrachtet, steigt das Gasvolumen somit nur in der Einheit Kelvin proportional mit der Temperatur an. Nur wenn man also die Temperatur in der Einheit Kelvin angibt, gilt ein proportionaler Zusammenhang zwischen Volumen und Temperatur:. Dies Aussage kann auch anhand der Wertetabelle rasch verifiziert werden. Die Konstanz des Quotienten von Volumen und Temperatur bei einem isobaren Prozess wurde unter anderem von dem Physiker Joseph Louis Gay-Lussac experimentell untersucht. Das Gesetz von Gay-Lussac besagt, dass bei einer isobaren Zustandsänderung eines geschlossenen Systems, der Quotient von Volumen und Temperatur konstant ist! Bei einem isobaren Prozess hat also der Quotient von Volumen und Temperatur für alle Gaszustände denselben konstanten Wert. Deshalb gilt insbesondere, dass der Quotient von Volumen und Temperatur in einem beliebigen Anfangs- Zustand 1 auch dem Quotienten von Volumen und Temperatur in einem beliebigen End- Zustand 2 entspricht:. Bei 2 Gay Lussacsches Gesetz Herleitung isobaren Zustandsänderung eines geschlossenen Systems, stehen zwei Zustände über den Quotienten von Volumen und Temperatur in Zusammenhang! Die Konstanz des Quotienten aus Volumen und Temperatur ergibt sich auch direkt anhand der thermischen Zustandsgleichung. Home Mechanik Gase und Flüssigkeiten Chemie Aufbau der Materie Atommodelle Bindungsarten Werkstofftechnik Aufbau der Metalle Verformbarkeit der Metalle Erstarrung von Metallen Legierungstechnik Stahlerzeugung Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Wärmebehandlung von Stählen Werkstoffprüfung Getriebetechnik Grundlagen Zahnradarten Riementrieb Planetengetriebe Evolventenverzahnung Zykloidenverzahnung Thermodynamik Temperatur Kinetische Gastheorie Wärme Thermodynamische Prozesse in geschlossenen Systemen Thermodynamische Prozesse in offenen Systemen Optik Geometrische Optik. Ihr Benutzername. Ihr Passwort. Haben Sie Ihr Passwort vergessen? Hilfe bekommen. Ihre E-Mail-Adresse. Start Thermodynamik Thermodynamische Prozesse in geschlossenen Systemen Gesetz von Gay-Lussac für ideale Gase. Isobare Zustandsänderung Erfolgen thermodynamische Prozesse bei konstantem Druck, so werden diese auch als isobare Zustandsänderungen bezeichnet. Experimentelle Untersuchung Versuchsaufbau Zur Untersuchung der Zusammenhänge wird im Prinzip der oben beschriebene Aufbau von Zylinder und Kolben verwendet. Abbildung: Experiment zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Temperatur und Volumen bei konstantem Druck Wird die Luft nun erwärmt, dehnt sie sich entgegen des herrschenden Umgebungsdrucks aus und drückt den Kolben nach oben.
Gesetz von Gay Lussac
Gasgleichung für ein ideales Gas Herleitung: Bei den beiden Gleichungen von Gay-Lussac und Boyle-Mariotte war immer eine Variable, im ersten Fall der Druck, im zweiten die Temperatur. Das Gesetz von Gay-Lussac beschreibt die Zunahme des Volumens bei zunehmender Temperatur für eine Zustandsänderung bei konstantem Druck. Gesetz von Gay-Lussac in Physik | Schülerlexikon | LernhelferDie Geschwindigkeit der Teilchen hängt wiederum von der Gastemperatur ab, da die Gastemperatur die mittlere kinetische Energie definiert. Dies ist durch gestrichelte Linien in der Nähe des Ursprunges in Abbildung 3 angedeutet. Wird die Temperatur jedoch verringert, dann zieht sich auch das Gas zusammen. Allerdings kannst Du hier nicht einfach die gewohnten Temperaturwerte in Grad Celsius einsetzen, da es bei negativen Temperaturen zu negativen Volumina führen könnte. Das Röhrchen wird mit einem Quecksilbertröpfchen verschlossen, damit das Gas nicht entweichen kann:.
Experimentelle Untersuchung
Herleitung: Bei den beiden Gleichungen von Gay-Lussac und Boyle-Mariotte war immer eine Variable, im ersten Fall der Druck, im zweiten die Temperatur. Gesetz von GAY-LUSSAC Wird eine feste Menge (konstante Teilchenzahl N) eines Idealen Gases auf einem konstanten Druck p gehalten, während sich die Temperatur. Das Gesetz besagt, dass der Druck eines idealen Gases bei konstantem Volumen proportional zur Temperatur ist. Was passiert mit dem Druck. Das Gesetz von Gay-Lussac beschreibt die Zunahme des Volumens bei zunehmender Temperatur für eine Zustandsänderung bei konstantem Druck. 2.Das Volumen ist konstant , um sicherzustellen, dass Änderungen im Druck nur auf Änderungen der Temperatur zurückzuführen sind, nicht auf die Änderung des Volumens. Das Gesetz besagt, dass der Druck eines idealen Gases bei konstantem Volumen proportional zur Temperatur ist. Der Druck steigt, da die Temperatur und der Druck eines Gases bei konstantem Volumen direkt proportional sind. Das entstehende Gas ist Wasserstoff H 2. Man geht von einem System aus, das eine Temperatur T 1 , einen Druck p 1 und ein Volumen V 1 hat: Der Druck wird verändert auf p 2 und die Temperatur auf T 2. Das Gesetz von Gay-Lussac beschreibt die Proportionalität zwischen Volumen V und Temperatur T eines idealen Gases bei konstantem Druck und Teilchenzahl:. Erhöht man den Druck auf ein Gaspaket, wird durch den erhöhten Druck das Volumen verkleinert. Gasgesetz von Gay Lussac Formel Im Jahr kamen Jacques Charles und auch Joseph Louis Gay-Lussac unabhängig voneinander zur selben Erkenntnis wie Du: Bei Erwärmung dehnen sich Gase aus, während sie sich beim Abkühlen zusammenziehen. Lexikon Share. Sie kann in verschiedenen zueinander äquivalenten Formen dargestellt werden, wobei alle diese Formen den Zustand des betrachteten Systems in gleicher Weise und eindeutig beschreiben. Schwerpunkte liegen auf der Anwendung der Gasgesetze von Amontons, Boyle-Mariotte und Gay-Lussac. Die Konstanz des Quotienten von Volumen und Temperatur bei einem isobaren Prozess wurde unter anderem von dem Physiker Joseph Louis Gay-Lussac experimentell untersucht. Der thermodynamische Prozess läuft also isobar ab. Lösung Gegeben ist das Anfangsvolumen V 1 , die Endtemperatur T 2 und das Endvolumen V 2. Dabei besitzen nicht alle Teilchen die gleiche Geschwindigkeit, sondern es tritt eine statistische Verteilung der Geschwindigkeiten auf Maxwell-Boltzmann-Verteilung. Eine bedeutende Folge des Gesetzes ist: Die Gaskonstante ist für alle idealen Gase identisch. Bei thermischer Ausdehnung von idealen liegt hingegen ein einheitliches Verhalten vor. Die Volumenänderung bei Temperaturänderung wird bei Gasthermometer n genutzt Bild 3. Gasgesetz von Gay-Lussac - Das Wichtigste Nach dem Gasgesetz von Gay-Lussac sind Volumen und Temperatur idealer Gase bei konstantem Druck und konstanter Teilchenzahl proportional zueinander. Nimmt die Temperatur hingegen ab , so werden auch die Teilchen langsamer. Navigationsmenü Meine Werkzeuge Nicht angemeldet Diskussionsseite Beiträge Benutzerkonto erstellen Anmelden. Gesetz von Boyle-Mariotte [ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ]. Die Gleichung ist für viele Gase wie zum Beispiel wasserdampfungesättigte Luft auch bei Normalbedingungen eine gute Näherung. Die thermische Ausdehnung bei idealen Gasen ist stoffunabhängig. Dieses Gesetz wurde erstmals von dem französischen Chemiker und Physiker JOSEPH LOUIS GAY-LUSSAC formuliert. Absolute Temperatur — Umrechnung Negatives Volumen ist physikalisch nicht möglich. Zusammen werden diese Gesetze oft als Ideal-Gas-Gesetz zusammengefasst. Namensräume Artikel Diskussion. In diesem Fall werden die Graphen in diesem Bereich gegen Null extrapoliert. Gesucht ist das Endvolumen V 2. Das erste Gesetz von Gay-Lussac , auch Gay-Lussacsches Gesetz , Gesetz von Charles oder Charlessches Gesetz , besagt, dass das Volumen idealer Gase bei gleichbleibendem Druck isobare Zustandsänderung und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist. Das Gesetz von Gay-Lussac beschreibt die Zunahme des Volumens bei zunehmender Temperatur für eine Zustandsänderung bei konstantem Druck isobarer Prozess. Das Röhrchen wird mit einem Quecksilbertröpfchen verschlossen, damit das Gas nicht entweichen kann:. Aufbau eines Gasthermometers.
