Isobare Zustandsänderung

Die isobare Zustandsänderung ist ein Begriff der Thermodynamik. Er bezeichnet eine Zustandsänderung, bei der der Druck im System konstant bleibt. Nach dem Gesetz von Gay-Lussac oder der Zustandsgleichung eines idealen Gases gilt:

${\displaystyle {\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}={\text{konst.}}}$

Isobare Zustandsänderung im p-V-Diagramm

Daraus folgt auch, dass sich die Volumina wie die entsprechenden absoluten Temperaturen verhalten:

${\displaystyle {\frac {V_{2}}{V_{1}}}={\frac {T_{2}}{T_{1}}}}$

Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik

${\displaystyle Q=\Delta U-\ W}$

ergeben sich für die Arbeit ${\displaystyle W}$ folgende Zusammenhänge:

${\displaystyle W=-p\cdot \Delta V=-nR\cdot \Delta T}$

Hierbei bezeichnen ${\displaystyle p}$ den Druck, ${\displaystyle n}$ die Stoffmenge (in Mol) und ${\displaystyle R}$ die allgemeine Gaskonstante.

Um ein Gas unter isobaren Verhältnissen auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen, muss man eine größere Wärmemenge zuführen als bei einer isochoren Erwärmung, da ein Teil der zugeführten Wärme für die Ausdehnung des Gases aufgebracht werden muss.

Weblinks

• Veranschaulichung der Zustandsänderungen mit kleinen interaktiven Animationen
• Die allgemeine Gasgleichung mit Diagrammen und interaktiver Animation