thermodynamische Funktionen
- thermodynamische Funktionen
thermodynamische Funktionen,
thermodynamische Potenziale, charakterịstische Funktionen, für die mathematische Behandlung thermodynamischer Problemstellungen bedeutsame Funktionen, die jeweils von zwei einfachen
Zustandsgrößen (Druck
p,
Volumen V,
Temperatur T,
Entropie S) eines im
Gleichgewicht befindlichen thermodynamischen
Systems abhängen. Die gebräuchlichen thermodynamischen Funktionen sind:
innere Energie U =
U (
S,
V ),
Enthalpie H =
H (
S,
p),
freie Energie F =
F (
T,
V ) und
freie Enthalpie G =
G (
T,
p); bisweilen wird auch die Entropie zu den thermodynamischen Funktionen gezählt. Bei thermodynamischen Systemen aus verschiedenen Stoffen kommen als
unabhängige Variablen der thermodynamischen Funktionen noch die Stoffmengen
ni der Teilchensorten
i hinzu.
Zwischen den thermodynamischen Funktionen und Zustandsgrößen bestehen viele Verknüpfungen, von denen die Gibbs-Helmholtz-Gleichungen (Reaktionsisochore) v. a. in der physikalischen Chemie wichtig sind. Als gibbssche Fundamentalgleichungen bezeichnet man die totalen Differenziale der thermodynamischen Funktionen:
Sie dienen als Ausgangspunkt der Herleitung aller übrigen thermodynamischen Größen. Für Systeme aus verschiedenen Teilchensorten
erweitern sie sich jeweils auf der rechten Seite um den Term +∑
μi d
ni (
μi chemische Potenziale). Die Kenntnis der thermodynamischen Funktionen beinhaltet somit die vollständige
Beschreibung eines thermodynamischen Systems;
ihre Bestimmung selbst ist mit Mitteln der statistischen
Mechanik prinzipiell möglich.
Universal-Lexikon.
2012.
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