Zustandsgrößen

Zustandsgröße-n Mz. —Nwf. z. Zustandsgröße

▷ Zustand–Größe deu. 'physikalische Größe eines makroskopischen Zustand' Eine Zustandsgröße ist eine makroskopische physikalische Größe, die – ggf. zusammen mit anderen Zustandsgrößen – den Zustand eines physikalischen Systems beschreibt. Die Zustandsgrößen werden als Variable angesehen. Ihre Werte beschreiben den aktuellen Zustand eines Systems und sind unabhängig davon, auf welchem Weg es zu diesem Zustand gekommen ist. Ihnen gegenüber stehen Prozessgrößenwie Arbeit und Wärme, die den Verlauf einer Zustandsänderung beschreiben. Bleiben alle Zustandsgrößen eines Systems zeitlich konstant, befindet sich das System im thermodynamischen Gleichgewicht oder in einem stationären Fließgleichgewicht.

In der Thermodynamik betrachtet man

• intensive Zustandsgrößen wie Druck und (absolute) Temperatur
• extensive Zustandsgrößen wie Volumen, Teilchenzahl bzw. Stoffmenge und Entropie
  • die thermodynamischen Potentiale: innere Energie, freie Energie, Enthalpie, Gibbs-Energie und das großkanonische Potential, die ebenfalls extensive Zustandsgrößen sind.

Weitere Zustandsgrößen werden daraus abgeleitet.

Einige Zusammenhänge zwischen den Zustandsgrößen werden beschrieben durch die Maxwell-Beziehungen und das Guggenheim-Quadrat.

Inhaltsverzeichnis

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• 1Klassifizierung
  • 1.1Extensive Zustandsgrößen
    • 1.1.1Zustandsfunktionen oder Thermodynamische Potentiale
    • 1.1.2Extensive Zustandsvariablen
  • 1.2Intensive Zustandsgrößen
  • 1.3Kombinationen
• 2Zusammenhänge
  • 2.1Zustandsgleichungen
  • 2.2Maxwell-Beziehungen
  • 2.3Guggenheim-Quadrat
    • 2.3.1Merkhilfen für drei Freiheitsgrade
• 3Literatur
• 4Weblinks
• 5Einzelnachweise