2.2 Mikroskopische Betrachtung

Kinetische Gastheorie

Die kinetische Gastheorie will die makroskopisch beobachteten thermodynamischen Eigenschaften von Stoffen aufgrund der Bewegungen und Wechselwirkungen der Teilchen (Atome, Moleküle) verstehen, aus denen die Stoffe ausgebaut sind. Entwickelt wurde sie im 19. Jahrhundert von Clausius, Maxwell, Boltzmann und anderen. Da die exakte mathematische Betrachtung sehr komplex ist, wird im folgenden mit dem vereinfachten Modell des idealen Gases gearbeitet, das aber die Grundidee und einige wichtige physikalische Sachverhalte erfasst.

2.2.1 Modell des idealen Gases

Beim Modell des idealen Gases geht man von folgenden Grundannahmen aus:

1. Gas besteht aus Teilchen (Atomen, Molekülen).
2. Gasteilchen haben ein vernachlässigbares Volumen (Massepunkte).
3. Die Wechselwirkungszeit der Gasteilchen ist vernachlässigbar klein gegenüber der freien Flugzeit, d.h. sie üben (abgesehen von Stößen) keine Wechselwirkungskräfte aufeinander aus.
4. Gasteilchen stoßen vollkommen elastisch.
5. Gasteilchen führen statistische (ungeordnete) Bewegungen aus.
6. Die Newton’schen Gesetze der Mechanik sind anwendbar.

© Universität Würzburg, Tilo Hemmert 2000