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Chemie Test – Zustandsgrößen

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1) In der physikalischen Chemie gibt es u.a. das Fachgebiet Thermodynamik und Quantenchemie. Dabei werden jeweils Systeme mit Hilfe von Zustandsgrößen beschrieben. In der Thermodynamik werden makroskopische und in der Quantenchemie mikroskopsiche Zustandsgrößen verwendet. 
2) Die Zustandsgrößen in der Thermodynamik sollen dazu dienen, ein System exakt zu beschreiben. Dabei lassen sich die Zustandsgrößen weiter unterteilen in große und kleine Zustandsgrößen.
3) Es gibt Zustandsgrößen, die von der Größe des Systems unabhängig sind und Größen, die systemabhängig sind. Dabei gilt, dass die sog. extensiven Zustandsgrößen mengenabhängig sind, die intensiven Zustandsgrößen nicht.

4) Die wichtigsten Zustandsgrößen sind:



  • intensive Zustandsgrößen sind z.B. Volumen und Teilchenzahl.

  • extensive Zustandsgrößen sindz.B. Druck und Temperatur.

5) Oft hört man die Frage, wie viele Zustandsgrößen benötigt werden, um ein System zu beschreiben. Auf diese Frage gibt es nur eine unbefriedigende Antwort, nämlich, die Anzahl an benötigten Zustandsgrößen ist anhängig vom System (ein ideales Gas p·V = n·R·T benötigt drei Variablen um eindeutig beschrieben werden zu können).
6) Beispiel zum Begriff extensive und intensive Zustandsgröße: Gibt man zu einem Liter Wasser nochmals einen Liter Wasser (die Temperatur des Wassers ist in beiden Fällen gleich), so verdoppelt sich das Volumen (extensive Größe), die Temperatur bleibt aber gleich (intensive Größe)
7) Für Berechnungen mit Zustandsgrößen ist es von Bedeutung, ob eine intensive oder extensive Größe vorliegt. So gilt, dass der Betrag von extensiven Größen sich für Teilsysteme addieren lassen (z.B. Volumen), bei intensiven Größen wie Druck und Temperatur ist dies nicht möglich.
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