Frage zu Physik: Thermodynamik

[Senior Sanchez]

Hi,

also geht um Abiturvorbereitung und zwar habe ich nen Widerspruch in meinen Aufzeichnungen gefunden:

Einmal steht da, das thermische Energie nur die kinetische Energie der Teilchen eines Körpers sei, woanders steht aber dass sowohl die kinetische als auch die potenzielle Energie zusammen die thermische Energie bilden.

Das erste ist vllt unklar definiert, vllt ist hier irgendwie der Zusammenhang zum idealen Gas zu suchen (weil im idealen Gas haben die Teilchen ja keine Wechselwirkungen untereinander, höchstens elastische Stöße und somit ergo keine potenzielle Energie).

Aber wie ist die thermische Energie denn jetzt nun richtig definiert? Hab da bisher nix gefunden.


mfg Senior Sanchez

[Senior Sanchez]

Bitte nen mod mal verschieben isn Wissenschaftsforum. Danke

mfg Senior Sanchez

[huha]

Dein Wunsch sei mir befehl ;)

In diesem Sinne: *schieb*

-huha

[AtTheDriveIn]

Hi,

also geht um Abiturvorbereitung und zwar habe ich nen Widerspruch in meinen Aufzeichnungen gefunden:

Einmal steht da, das thermische Energie nur die kinetische Energie der Teilchen eines Körpers sei, woanders steht aber dass sowohl die kinetische als auch die potenzielle Energie zusammen die thermische Energie bilden.

Das erste ist vllt unklar definiert, vllt ist hier irgendwie der Zusammenhang zum idealen Gas zu suchen (weil im idealen Gas haben die Teilchen ja keine Wechselwirkungen untereinander, höchstens elastische Stöße und somit ergo keine potenzielle Energie).

Aber wie ist die thermische Energie denn jetzt nun richtig definiert? Hab da bisher nix gefunden.


mfg Senior Sanchez

Also potentielle Energie ist ja die Energie der Lage. Wie soll das denn mit den Teilchen funktionieren?

Die absolute Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie je Molekühl. Der absolute Nullpunkt (0K) ist dadruch gekennzeichnet, daß die kinetischen Energie der Mölekühle null ist.

[Senior Sanchez]

Also potentielle Energie ist ja die Energie der Lage. Wie soll das denn mit den Teilchen funktionieren?

Die absolute Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie je Molekühl. Der absolute Nullpunkt (0K) ist dadruch gekennzeichnet, daß die kinetischen Energie der Mölekühle null ist.


Ja sicher, aber die potentielle Energie kann die Energie sein, die in der Teilchenanordnung steckt, wenn irgendwelche strukturen wie gitter aufgebaut werden (beim gas sicher unwahrscheinlich, aber da gibt es auch energie, die in der teilchenanordnung steckt).

Aber ich habe es mittlerweile von jemand anderem gesagt bekommen: thermische Energie ist die gesamtenergie eines stoffes (also gleichbedeutend mit der inneren energie), aber im falle des idealen gases ist die thermische energie nur die kinetische Energie der Rotation und der Translation, da im Modell ideales Gas sämtliche Wechselwirkungen zwischen den Teilchen ausgeschlossen werden (vom elastischen stoß mal abgesehen) und somit die potenzielle Energie 0 ist.


mfg Senior Sanchez

[Chatt]

Klingt mir nicht ganz 100%ig richtig.
Die Gesamtenergie eines Stoffes würde auch seine kinetische Energie (also nicht der der einzelnen Atome/Moleküle, sondern des gesamten Stoffes) beinhalten und auch seine Masse, die Bindungsenergie etc. pp.
Potentielle + kinetische Energie der Teilchen = thermische Energie, so hab ich das noch in Erinnerung.
Die Sache mit dem idealen Gas ist aber absolut richtig (auch wenn ich nicht so ganz den Sinn hinter dem "idealen Gas" verstehe, ist wohl nur ne Vereinfachung um leichter rechnen zu können).
Chatt (der wo wirklich zu viel Zeit hat)

[Vicious]

Als ideales Gas wird in der Regel dasjenige bezeichnet, das auch bei 0 K, also dem absoluten Nullpunkt, nicht verflüssigt. In Gasen gilt die Ungleichung

E_kin >> E_pot

Beim absoluten Nullpunkt ist die, auf der Bewegung der Teilchen basierende, Temperatur (!= Wärme, thermische Energie) gleich Null, somit auch die kinetische Energie.

Da die thermische Energie diejenige ist, die man einem Körper zufuhren muss, um eine bestimmte Temperatur zu erreichen, kann man sie als die Energie bezeichnen, die in der chaotischen Bewegung der Teilchen "gespeichert" ist. Somit ist nur der kinetische Aspekt von Relevanz.

Beim Übergang zwischen 2 Aggregatzuständen wird sich bei Zufuhr von Energie die Temperatur nicht erhöhen, da die Energie für den Phasenübergang, die Umstrukturierung der Teilchen, benötigt wird.

[Senior Sanchez]

Klingt mir nicht ganz 100%ig richtig.
Die Gesamtenergie eines Stoffes würde auch seine kinetische Energie (also nicht der der einzelnen Atome/Moleküle, sondern des gesamten Stoffes) beinhalten und auch seine Masse, die Bindungsenergie etc. pp.
Potentielle + kinetische Energie der Teilchen = thermische Energie, so hab ich das noch in Erinnerung.
Die Sache mit dem idealen Gas ist aber absolut richtig (auch wenn ich nicht so ganz den Sinn hinter dem "idealen Gas" verstehe, ist wohl nur ne Vereinfachung um leichter rechnen zu können).
Chatt (der wo wirklich zu viel Zeit hat)


Ja, hast recht, so war das auch gemeint, also potenzielle + gesamte kinetische energie der teilchen = thermische Energie.


Als ideales Gas wird in der Regel dasjenige bezeichnet, das auch bei 0 K, also dem absoluten Nullpunkt, nicht verflüssigt. In Gasen gilt die Ungleichung

E_kin >> E_pot

Beim absoluten Nullpunkt ist die, auf der Bewegung der Teilchen basierende, Temperatur (!= Wärme, thermische Energie) gleich Null, somit auch die kinetische Energie.

Da die thermische Energie diejenige ist, die man einem Körper zufuhren muss, um eine bestimmte Temperatur zu erreichen, kann man sie als die Energie bezeichnen, die in der chaotischen Bewegung der Teilchen "gespeichert" ist. Somit ist nur der kinetische Aspekt von Relevanz.

Beim Übergang zwischen 2 Aggregatzuständen wird sich bei Zufuhr von Energie die Temperatur nicht erhöhen, da die Energie für den Phasenübergang, die Umstrukturierung der Teilchen, benötigt wird.


So sieht es aus. Allgemein kann man auch sagen dass das Ideale Gas ein Modellgas ist, das die Gasgesetze in idealer Form erfüllt. (pV = nRT und so weiter)

Wichtig ist das vor allem, bei der kinetisch-statistischen Gastheorie, da dort viele erscheinungen über die mechanik der Teilchen erklärt werden (z.B. Der Druck gibt die mittleren Stöße der Teilchen gegen eine Gefäßwand an). Und da ist es einfach wesentlich leichter, wenn man nur kinetische Energie zu betrachten hat, da Lageenergie so etwas ungleich schwerer macht.



Aber egal, das kam gestern nicht in meinem Themenkomplex dran :))) Ich hatte den Komplex Felder gewählt und bin denke ich ganz gut damit gefahren, auch das Protokoll sollte ordentlich sein. Ich halt euch aber aufm Laufenden ;)


mfg Senior Sanchez

[Rhönpaulus]

jedes teilchen mit einer ruhemasse besitzt potentielle energie.
bewegt es sich so wird ein teil davon zu kinetischer energie.
eigendlich dürfte deshalb nur der anteil kinetischer energie als thermische energie zählen.
oder?

[Vicious]

So ist es.

"Da die thermische Energie diejenige ist, die man einem Körper zufuhren muss, um eine bestimmte Temperatur zu erreichen, kann man sie als die Energie bezeichnen, die in der chaotischen Bewegung der Teilchen "gespeichert" ist. Somit ist nur der kinetische Aspekt von Relevanz."

[Rhönpaulus]

wobei die potentielle energie der teilchen dahingehend eine rolle spielt als das aus ihr der zusätzliche anteil kinetischer energie gwonnen wird wenn sich die temperatur erhöht.
insofern spielt die pot.e. schon eine rolle aber nur indirekt.

[Vicious]

Die thermische Energie wird, soweit ich weiß, ausschließlich aus dem kinetischen Anteil definiert.

Was meinst du mit diesem Satz ?

"wobei die potentielle energie der teilchen dahingehend eine rolle spielt als das aus ihr der zusätzliche anteil kinetischer energie gwonnen wird wenn sich die temperatur erhöht."