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Thermisches Verhalten von Gasen - Gesetz von Amontons

Gasgesetz von Amononts:

Im vorherigen Kapitel wurden die Untersuchungen von Gay-Lussac vorgestellt. Diese bestätigten, dass sich bei Temperaturänderungen alle Gase einheitlich verhalten. Alle (idealen) Gase haben den gleichen Ausdehnungskoeffizienten. Unter der Bedingung, dass der Druck konstant ist und sich das Gas wie das ideale Gas verhält, gilt: Alle Gase dehnen sich gleichmäßig aus und je höher die Temperatur eines Gases ist, desto größer ist das entsprechende Volumen des Gases.

Nun ist aber auch der Druck eines Gases temperaturabhängig. Daher wurde auch von vielen Wissenschaftler das Verhalten von Gasen bei konstantem Volumen untersucht. Eine dieser Wissenschaftler war Amontons, der das temperaturabhängige Verhalten bei Gasen untersuchte. In seinen Untersuchungen fand der heraus, dass der Druck eines Gases (bei konstantem Volumen) linear mit der Temperatur zunimmt.

p2 = p1 · (1 + [t :273,15 ]) mit t = Temperatur, p1 = Volumen bei 0°C

wie auch beim Gasgesetz von Gay-Lussac liegt bei auch beim Gesetz von Amonton ein Proportionalitätsfaktor von 1/273 vor. Unter der Bedingung, dass das Volumen eines Gases konstant ist gilt, dass je höher die Temperatur eines Gases ist, desto größer der Druck des Gases ist.

Diese Übereinstimmung des Proportionalitätsfaktors (1/273) beim Gasgesetz von Gay-Lussac und Amonton zeigt, dass zwischen den Größen Druck, Volumen und Temperatur eines Gases besteht. Dieser Zusammenhang findet sich im idealen Gasgesetz wieder.


Allgemein gilt diese Formel umso genauer, je kleiner der Druck und die Temperatur des Gases ist (Voraussetzung für das Verhalten eines idealen Gases). Da Gases tiefe Temperaturen erreichen können, wurde die oben gezeigte Formel "allgemeiner"gefasst. Dazu wurde die Temperatur von der Celsiusskala in die Kelvin-Temperaturskala übertragen (T = t + 273). Setzt man dies nun in die Formel ein, so erhält  man die allgemeine Formel von Amontons

p1 : p2 = T1 : T2

in Worten: Das Druck eines Gases (bei konstantem Volumen) ist proportional zu der absoluten Temperatur T des Gases.



weiterführende Information:

Die Gasgesetze von Gay-Lussac und Amontons gelten unter der Voraussetzung, dass sich das Gas wie ein ideales Gas verhält, d.h. es gilt:
  • Alle Gas-Teilchen haben kein Eigenvolumen
  • Zwischen den einzelnen Teilchen gibt es keine Anziehungskräfte.
  • Stoßen zwei oder mehrere Teilchen zusammen gilt der Energieerhaltungssatz







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