Boyle-Temperatur


Boyle-Temperatur

Die Boyle-Temperatur ist die Temperatur bei der sich unter einem kleinen Druck stehendes reales Gas wie ein ideales Gas verhält. Bei dieser Temperatur verschwindet der zweite Virialkoeffizient.[1] Die pV-p-Grafen (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 978-3519004721 (Seite 150 in der Google Buchsuche).
  2.  Dorothea Lüdecke,Christa Lüdecke: Thermodynamik: Physikalisch-chemische Grundlagen der thermischen Verfahrenstechnik. ISBN 978-3540668053 (Seite 268 in der Google Buchsuche).