Frage zu Maxwell Konstruktion?
Hallo, Die Maxwell Konstruktion ist ja in Form einer Geraden im P-V Diagramm des Realen Gases. Da an einem bestimmt Punkt im Graphen vom Van der Waals Gas der Druck gleichzeitig mit dem Volumen abnimmt ( bei konstanter Temperatur ) ist das physikalisch nicht realistisch. Deshalb die Maxwell Gerade. Was ich aber absolut nicht verstehe ist, das die gerade ja bedeutet, ( von rechts nach links betrachtet ) dass während das Volumen kleiner wird, der Druck konstant ist, was ja auch nicht realistisch ist, kann mir bitte jemand helfen ?
1 Antwort
Entlang der Maxwell-Konstruktion findet der Phasenübergang vom Gas zur Flüssigkeit statt. Die Gerade beschreibt den Koexistenzbereich. Das steht auf Wikipedia "van-der-Waals Gleichung" eigentlich recht gut erklärt.
Es ist sehr ähnlich dem Phänomen, dass sich die Temperatur nicht ändert bei dem Übergang von Flüssigkeit zum Gas, wenn man den Druck konstant hält. Hier ist halt die Temperatur konstant und der Druck ist es dann im Koexistenzbereich auch...
Es ist wirklich nicht ganz trivial vorzustellen...
Also du hast ein Gas und komprimierst es. Dabei steigt der Druck...alles okay...analog als wenn du eine Flüssigkeit bei konstantem p erhitzt. Das kann man aber nich unendlich lang machen. Irgendwann siedet die Flüssigkeit bzw. das Gas kondensiert.
Bei diesem Prozess steigt dann trotz der Komprimierung der Druck nicht weil ja Stück für Stück aus dem Gas (braucht viel Platz) eine Flüssigkeit wird...Stück für Stück...bis es nur noch Flüssigkeit gibt. Dann steigt die Kurve stark an, weil eine Flüssigkeit kaum komprimierbar ist.
Das ist wie beim isobaren Sieden. Man gibt weiter Energie herein aber die Temp. erhöht sich nicht, weil die Energie zum Entfernen der Teilchen voneinander gebraucht wird. Hier erhöht sich der Druck nicht in dieser Phase, weil ein Teil zur Flüssigkeit wird...ein anderer Teil Gas erhöht natürlich seinen Druck aber der Teil der zur Flüssigkeit wird gleicht das aus...
Macht es das plausibler?
Vielen Dank aber ist es nicht so, dass der Druck in der Flüssigkeit viel höher ist ? warum gleicht sich das aus ?
Eine Flüssigkeit braucht bei gleicher Stoffmenge ein viel kleineres Volumen....heißt wenn ich etwas kondensiere dann hat mein Gas was noch nicht kondensiert ist mehr Platz ---> Druck verringert sich. Bzw. in diesem Fall gleich die Druckerhöhung durch Komprimierung aus.
Achso.. also kann man es so zusammenfassen? : der Druck in der flüssigen Phase ist viel höher als der Druck in der Gasphase ( obwohl der Druck von beiden Phasen steigt, ergibt dann die Differenz zwischen beiden Phasen 0, deshalb konstant) und wenn das Gas vollständig zur Flüssigkeit geworden ist, dann ist der Druck ja am höchsten, da die Abstände der Teilchen immer weiter abnimmt ?
Ich bin mir nicht sicher bzw. glaube nicht dass man den Druck von Flüssigkeit und Gas so allgemein vergleichen kann... Das ist glaub ich nicht so einfach. Wenn alles zur Flüssigkeit geworden ist dann sind wir gerade am Ende der Maxwell-Konstruktion. Da ist der Druck genauso wie vor der Kondensation beim Gas. Nur das Volumen ist viel geringer. Man kann da also nicht sagen, dass die Flüssigkeit einen größeren Druck hat. Das könnte man wenn ja sowieso nur bei gleichem Volumen vergleichen.
Was man sagen kann ist, dass der Druck einer Flüssigkeit extrem steil ansteigt bei Volumenminderung, weil eine Flüssigkeit sich eben nicht gut bis gar nicht komprimieren lässt. Aber so eine allgemeine Aussage über die Drücke der beiden Phasen ist glaub ich nicht sinnvoll.
danke und noch kurz ne Frage : Wenn man die Maxwell Konstruktion nicht einzeichnen würde, dann hätte man ja ein MAxima und ein Minima, ich hab die Frage schon gestellt aber ich verstehe es immer noch nicht, für was steht denn das das Maxima und für was das Minima ? Sind da auch Phasenübergänge ?
Das sind die van-der-Waals Schleifen. Die gibt es im Modell. Also aus dem Modell kommt halt diese Funktion heraus. Aber das ist physikalisch nicht sinnvoll, daher macht man die Maxwell-Konstruktion.
danke, Ich habs mir durchgelesen aber damit ist meine Frage trotzdem nicht beantwortet, ich verstehe nicht wie während T und P konstant bleibt V kleiner werden kann