Boyle-Temperatur

Boyle-Temperatur

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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 TB. Sie ergibt sich aus folgender Näherung[2]:

$ \lim _{p\to 0}\left({\frac {\partial (pV)}{\partial p}}\right)_{T_{B}}=\lim _{p\to 0}\left({\frac {\partial z}{\partial p}}\right)_{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:

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

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