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By Klaus Lucas

ISBN-10: 3662057514

ISBN-13: 9783662057513

ISBN-10: 3662057522

ISBN-13: 9783662057520

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 approach 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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Ft/! z)* + ... z + ... ]dr = ci Al + c~Az + ... 114) wobei das 2. Postulat und die Orthonormierungsbedingungen der Eigenfunktionen berücksichtigt wurden. * t/! dr = ci + c~ + ... 115) so erkennt man, daß die Quadrate der Entwicklungskoeffizienten Wahrscheinlichkeiten und damit statistische Gewichte für die einzelnen Zustände 1,2, ... darstellen. Damit sind sie auch Wahrscheinlichkeiten dafür, daß man bei der Messung der mechanischen Größe F die Werte Al' Az, ... erhält. n beschrieben wird. h.

7. Verdampfungsgleichgewicht des Systems C 2 H 6 - C0 stoffen). 8. Exzeßenthalpie des Systems C 2 H 6 - C0 2 (Vorausberechnung au s Reinstoffen) . Daten aus [24] hen. 9 zeigen die extrapolierten Ergebnisse für das Verdampfungsgleichgewicht und die Exzeßfunktion h E und uE am Beispiel des Systems Äthan - Kohlendioxid. Dieses System ist stark nichtideal. Demgegenüber liefern alle Extrapolationen von den Reinstoffen auf das Gemisch Ergebnisse, die nicht einmal als Näherungswerte des experimentell gefundenen Systemvcrhaltens angesehen werden können.

Praktisch verwendet man zwei quadratische Mischungsregeln für beide Konstanten, mit einer arithmetischen Kombinationsregel für den Volumenparameter und einer geometrischen Kombinationsregel für den Energieparameter. Bei Einführung von Aktivitätskoeffizienten und Exzeßgrößen kann man in erster Näherung eine ideale Lösung postulieren oder eine empirische Mischungstheorie, z. B. 2. •. 7. Verdampfungsgleichgewicht des Systems C 2 H 6 - C0 stoffen). 8. Exzeßenthalpie des Systems C 2 H 6 - C0 2 (Vorausberechnung au s Reinstoffen) .

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Angewandte Statistische Thermodynamik by Klaus Lucas


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4.2

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