Physik für Bauingenieure: Repetitorium

B. Stühn, M. Vogel, F. Klameth

Ablauf:Mo-Fr 14:00 – ca 18:00 UhrVorlesung + Übung

Literatur: Die Bücher von Hering, Giancoli, Tipler, Halliday/Resnick, Demtröder …Demtröder …

Weitere Infos, insbesondere die Übungen: TUCAN

Klausur: 23.3., 15:00 UhrOrganisation: M. DomschkeDetails: http://www.fkp.tu-darmstadt.de/groups/ag_feile/fet/physik4bi/physik4bi_klausur/index.de.jsp

Themenplan: Thermodynamik

I. Temperatur, ThermometerII. Wärmeausdehnung der Festkörper und FlüssigkeitenIII. Ideales Gas, kinetische Gastheorie

IV. Reale Gase, Phasenübergänge, DampfdruckIV. Reale Gase, Phasenübergänge, DampfdruckV. Wärmekapazität, latente WärmeVI. 1. Hauptsatz, Wärmekapazität (Gase, Festkörper), Gleichverteilungssatz

VII. ZustandsänderungenVIII. 2. Hauptsatz, Carnot Prozess, EntropieIX. Wärmeleitung, Wärmestrahlung

Praktische Temperaturmessung

Bimetallstreifen

Quecksilber-/Alkoholthermometer

Physikalischer Effekt: Längenausdehnung

Temperaturmessung mit dem Gasthermometer

Bei konstantem Druck Bei konstantem Volumen

Linearer Längenausdehnungskoeffizient bzw. Volumenausdehnungskoeffizient

Bei T=293 K

Demtröder, Experimentalphysik I

Kinetische Gastheorie

Moleküle bewegen sich im Volumen V bei der Temperatur T

Druck ist der mittlere Impulsübertrag von Molekülen, die von der Wand zurückprallen

Giancoli, Physik

Geschwindigkeitsverteilung der Komponente vx:Maxwell/Boltzmann

0,0006

0,0008

0,0010

0,0012

0,0014

f(v

x)

T=300 K

Verteilung einer Geschwindigkeitskomponente vx

Tk

vm

B

xB

x

eTk

mvf

2

2

2)(

−

=π

-2000 -1000 0 1000 20000,0000

0,0002

0,0004

vx / ms

-1

T=1000 K

Gauß‘sche Normalverteilung

Hier für N2 Gas

Breite der Verteilung m

TkB∝

Dreidimensionale Verteilung:Maxwell/Boltzmann

Tk

mv

B

BevTk

mvf

22

23 2

2

4)(

−

=

π

Tipler, Physik

BTk2 π

Isothermen eines van-der-Waals Gases

Tipler, Physik

PVT Diagramm

Gerthsen, Physik

Phasendiagramme

Wasser CO2

Giancoli, Physik

λS: spezifische Schmelzwärme λV: spezifische Verdampfungswärme

Demtröder, Experimentalphysik 1

Atome im Festkörper: Federn symbolisieren die Wechselwirkung mit den Nachbarn

Tipler, Physik

Der Carnot‘sche Kreisprozess

Giancoli, Physics

Strahlungsleistung des schwarzen Körpers

Tipler, Physik