Boyle-Temperatur

Die Boyle-Temperatur ist die Temperatur bei der sich ein, unter einem kleinen Druck stehendes, reales Gas wie ein ideales Gas verhält. Bei dieser Temperatur verschwindet der zweite Virialkoeffizient.^[1] Die pV-p-Graphen (Isothermen im Druck-Volumen-Diagramm) verlaufen, zumindest bei niederen Drücken, dann nach dem Boyle-Mariotteschen Gasgesetz und damit horizontal. Dieser Temperaturwert wurde nach Robert Boyle benannt. Das Formelzeichen der Boyle-Temperatur ist T_B. Sie ergibt sich aus folgender Näherung^[2]:

lim_{p \to 0} {(\frac{\partial (p V)}{\partial p})}_{T_{B}} = lim_{p \to 0} {(\frac{\partial z}{\partial p})}_{T_{B}} = 0

Nutzt man die Virialgleichungen und beendet die Näherung beim zweiten Glied der Reihe, ergibt sich für die Boyle-Temperatur:

B (T_{B}) = b - \frac{a}{R \cdot T_{B}} \approx 0

also

T_{B} = \frac{a}{b \cdot R}

Hierbei stehen die einzelnen Formelzeichen für folgende Größen:

z - Kompressibilitätsfaktor
p - Druck
V - Volumen
T - Temperatur
a, b - Van-der-Waals-Parameter
B - zweiter Virialkoeffizient
R - allgemeine Gaskonstante

Bei Temperaturen unterhalb der Boyle-Temperatur ist B(T) negativ.

Siehe auch

Virialkoeffizient

Literatur

Wolfgang Nolting: Grundkurs Theoretische Physik. Teil 4: Spezielle Relativitätstheorie, Thermodynamik. 7. Auflage. Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3-642-01603-5.

Einzelnachweise

↑ Harry Pfeifer,Herbert Schmiedel,Ralf Stannarius: Kompaktkurs Physik. 2004, ISBN 978-3-519-00472-1 (Seite 150 in der Google-Buchsuche).
↑ Dorothea Lüdecke,Christa Lüdecke: Thermodynamik: Physikalisch-chemische Grundlagen der thermischen Verfahrenstechnik. ISBN 978-3-540-66805-3 (Seite 268 in der Google-Buchsuche).

[buch1-1] Harry Pfeifer,Herbert Schmiedel,Ralf Stannarius: Kompaktkurs Physik. 2004, ISBN 978-3-519-00472-1 (Seite 150 in der Google-Buchsuche).

[buch2-2] Dorothea Lüdecke,Christa Lüdecke: Thermodynamik: Physikalisch-chemische Grundlagen der thermischen Verfahrenstechnik. ISBN 978-3-540-66805-3 (Seite 268 in der Google-Buchsuche).

[1]

[2]