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Level 2
Level 2 setzt Schulmathematik voraus. Geeignet für Schüler.

Formel: Ideales Gas Innere Energie   Temperatur  

\[ W_{\text i} ~=~ \frac{f}{2} \, n \, R \, T \] \[ W_{\text i} ~=~ \frac{f}{2} \, n \, R \, T \]

Innere Energie

\( W_{\text i} \)
Einheit \( \text{J} \)
Innere Energie ist die Energie eines Systems (z.B. eines Gases), das sich im thermodynamischen Gleichgewicht befindet und die für thermodynamische Prozesse zur Verfügung steht.

Freiheitsgrade

\( f \)
Einheit \( - \)
Anzahl der Freiheitsgrade eines Teilchen des betrachteten Systems. Im dreidimensionalen Fall und ohne, dass Teilchen rotieren können, ist \( f = 3 \) (z.B. beim idealen Gas). Je mehr Freiheitsgrade das System hat, desto größer ist die innere Energie des Systems.

Temperatur

\( T \)
Einheit \( \text{K} \)
Absolute Temperatur des betrachteten Systems, z.B. die Temperatur eines Gases. Je größer die Temperatur, desto größer ist die innere Energie.

Stoffmenge

\( n \)
Einheit \( \text{mol} \)
Die Stoffmenge \(n\) ist das Verhältnis zwischen der Teilchenzahl \(N\) und der Avogardo-Konstanten \(N_{\text A} = 6 \cdot 10^{23}\):\[ n = \frac{N}{N_{\text A}} \]

\(1 \, \text{mol}\) entspricht somit \(6 \cdot 10^{23}\) Teilchen.

Gaskonstante

\( R \)
Einheit \( \frac{ \text{J} }{ \text{K} \, \text{mol} } \)
Gaskonstante ist eine Naturkonstante und beträgt: \( R ~=~ 8.314 \, \frac{ \text{J} }{ \text{K} \, \text{mol} } \).
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Mit dieser Formel kannst Du innere Energie eines Gases berechnen, wenn seine Temperatur, Anzahl der Freiheitsgrade und Stoffmenge gegeben sind.
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