Angewandte Statistische Thermodynamik by Klaus Lucas

By Klaus Lucas

Die thermodynamischen Eigenschaften fluider Systeme sind von interdisziplina rem Interesse. Entsprechend wendet sich dieses Buch an einen interdisziplinaren Leserkreis, zu dem neben Ingenieuren auch Chemiker, Physiker und anwendungs orientierte Mathematiker gehoren mogen, soweit sie uber das Grundsatzliche hinaus an praktischen thermodynamischen Rechnungen interessiert sind. Die Klassische Thermodynamik stellt ein allgemeines Netzwerk von Bezie hungen bereit, das die thermodynamischen Gleichgewichtszustande beschreibt. Sie gibt jedoch keine Hinweise auf explizite Gleichungen fur die thermodynami schen Funktionen, z. B. die thermische Zustandsgleichung oder die Abhangigkeit der Aktivitatskoeffizienten in einer fluiden Mischung von Zusammensetzuung, Temperatur und Druck. Diese notwendigen zusatzlichen Informationen sind sy stemspezifisch und mussen daher grundsatzlich aus Messungen an dem betrachte ten procedure gewonnen werden. Da in der Regel nur einige wenige Daten zur Verfugung stehen bzw. aufgenommen werden konnen, kommt es darauf an, von diesen wenigen Daten den bestmoglichen Gebrauch zu machen, d. h. sie gegebe nenfalls weit uber den durch Messungen abgedeckten Bereich hinaus zu extrapo lieren. Zu diesem Zweck benotigt guy systemspezifische Gleichungen, additionally solche die dem betrachteten method in seinem molekularen Aufbau weitgehend physika lisch angepasst sind. Die Entwicklung solcher Gleichungen fur die thermodynami schen Funktionen auf der Grundlage von Molekulmodellen ist Aufgabe der Angewandten Statistischen Thermodynamik. Dieses Buch enthalt eine integrierte Darstellung der Theorie und Anwendung der Statistischen Thermodynamik

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Ein schematisierter Interferenzversuch läuft so ab, daß eine Welle bzw. ein Partikelstrahl auf einen Schirm fällt, in den zwei Löcher L 1 und L z gebohrt sind, vgl. 1 [1]. Auf einem genügend weit entfernten Auffangschirm (Photoschicht, Fluoreszenz) entsteht ein Interferenzbild, das aus aufeinanderfolgenden hellen und dunklen Streifen besteht. Zur Erklärung dieses Bildes vom Wellenstandpunkt stellt man sich vor, daß die Bohrungen L 1 und L z zu Zentren von Kugelwellen werden, die sich zum Auffangschirm hin ausbreiten und miteinander durch Überlagerung interferieren.

Cos [(rn - sin (rn ~) sin (n ~) dx n)~ J- cos[(rn + n) ~ JJ dx == O. 30) Die Eigenfunktion ist daher orthonomiert (vgl. 2). 2 aufgezeichnet. Man erkennt, daß im niedrigsten Translationszustand (n x = 1) das Atom mit größter Wahrscheinlichkeit in Behältermitte anzutreffen ist, während mit zunehmenden Werten der Quantenzahl alle Orte in zunehmendem Maße gleichwahrscheinliche Aufenthaltsorte des Atoms werden. 2. Wellenfunktion und Wahrscheinlichkeitsfunktion für die Translationsbewegung eines Moleküls ein makroskopisches Teilchen.

Die so gewonnenen molekulartheoretischen Rechenmodelle können daher auch in nicht trivialen Fällen zur Extrapolation von gemessenen Daten benutzt werden. Literatur zu Kapitel 1 1. Baehr, H. : Thermodynamik. Bcrlin: Springer-Verlag 1962 2. : Technische Thermodynamik, Bd. 1. Berlin : SpringerVerlag 1975 3. Löffler, H. 1. Berlin: Springer-Verlag 1969 4. Reynolds, W. C: Thermodynamics. New York: McGraw-Hill 1968 5. Lee, J. ; Sears, R. : Thermodynamics. Reading: Addison-Wesley 1963 6. Kirillin, V. ; Sycher, V.

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