Verwendete Symbole und Größen | 13 |
1 Theoretische Grundlagen | 17 |
1.1 Nullter Hauptsatz der Thermodynamik und die thermische Zustandsgleichung | 17 |
1.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik und die kalorische Zustandsgleichung | 28 |
1.3 Zweiter und dritter Hauptsatz der Thermodynamik, die Entropie und die kanonische Zustandsgleichung | 43 |
1.4 PartiellemolareGrößen | 54 |
1.5 Thermodynamische Potenziale | 60 |
1.6 Thermodynamisches Gleichgewicht | 68 |
1.6.1 Grundlagen und Sonderfälle | 68 |
1.6.2 Thermodynamik binärer Zweiphasensysteme | 77 |
1.7 HeterogeneGleichgewichte binärer Systeme | 93 |
1.7.1 Einführung | 93 |
1.7.2 Binäre Systeme „flüssig-flüssig“ | 93 |
1.7.3 Binäre Systeme „flüssig-gasförmig“ | 95 |
1.7.4 Binäre Systeme „flüssig-fest“ | 108 |
1.8 HeterogeneGleichgewichte ternärer Systeme | 118 |
1.8.1 Die Darstellung der Zusammensetzung einer ternären Mischung | 118 |
1.8.2 Ternäre Systeme aus drei flüssigen Komponenten | 120 |
1.8.3 Ternäre Systememit festen Phasen | 125 |
1.8.4 Wässrige Lösungen von zwei Salzen | 128 |
2 Fragen ohne Antwort | 133 |
2.1 Der Zustand eines Systems | 133 |
2.2 Der nullte Hauptsatz und die thermische Zustandsgleichung der Stoffe | 134 |
2.3 Der ersteHauptsatz – Energie | 135 |
2.4 Entropie | 138 |
2.5 Thermodynamische Potenziale, Gibbs-Helmholtz-Gleichungen und Kriterien der Verlaufsrichtung chemischer Reaktionen | 139 |
2.6 Reaktionsisotherme, -isobare und -isochore | 139 |
2.7 Nernst’sche Gleichung | 140 |
2.8 Heterogene chemischeGleichgewichtsreaktionen | 141 |
2.9 Partielle molare Größen und thermodynamisches Gleichgewicht, Phasenübergänge | 141 |
2.10 Phasengleichgewichte binärer Systeme | 143 |
2.11 Phasengleichgewichte ternärer Systeme | 145 |
3 Fragenmit Antwort | 151 |
3.1 Der Zustand eines Systems | 151 |
3.2 Der nullte Hauptsatz und die thermische Zustandsgleichung der Stoffe | 159 |
3.3 Der ersteHauptsatz – Energie | 172 |
3.4 Entropie | 196 |
3.5 Thermodynamische Potenziale, Gibbs-Helmholtz-Gleichungen und Kriterien der Verlaufsrichtung chemischer Reaktionen | 204 |
3.6 Reaktionsisotherme, -isobare und -isochore | 209 |
3.7 Nernst’sche Gleichung | 221 |
3.8 Heterogene chemischeGleichgewichtsreaktionen | 223 |
3.9 Partielle molare Größen und thermodynamisches Gleichgewicht, Phasenübergänge | 226 |
3.10 Phasengleichgewichte binärer Systeme | 239 |
3.11 Phasengleichgewichte ternärer Systeme | 254 |
4 Aufgaben ohne Lösung | 271 |
4.1 Ideale und reale Gase | 271 |
4.2 Osmotischer Druck idealer Lösungen | 275 |
4.3 Joule-Thomson-Effekt | 275 |
4.4 Arbeit | 275 |
4.4.1 Volumenarbeit | 275 |
4.4.2 OsmotischeArbeit | 276 |
4.4.3 Oberflächenarbeit | 276 |
4.4.4 ElektrischeArbeit | 277 |
4.4.5 MagnetischeArbeit | 279 |
4.4.6 MechanischeArbeit | 281 |
4.5 Innere Energie und Enthalpie | 281 |
4.6 Kalorimetrie | 284 |
4.7 Satz vonHess | 289 |
4.8 Entropie | 292 |
4.9 Wirkungsgrad und Leistungszahl | 294 |
4.10 Atomkraft und ihre Alternativen im Spektrum der Energieerzeugung | 296 |
4.11 Homogene chemische Gleichgewichtsreaktionen | 297 |
4.11.1 Stickstoffverbindungen (N2, NH3, NOx) | 297 |
4.11.2 Kohlenstoff-Verbindungen (COx,KWS undDerivate) | 302 |
4.11.3 Schwefel-Verbindungen (SOx, SFx) | 308 |
4.11.4 Halogenwasserstoffe | 309 |
4.11.5 Redoxreaktionen | 310 |
4.11.6 Säure-Base-Reaktionen | 313 |
4.12 Heterogene chemischeGleichgewichtsreaktionen | 315 |
4.12.1 Kohlenstoff-Verbindungen und CaSO4-Hydrate | 315 |
4.12.2 Fällungsreaktionen | 317 |
4.12.3 Metalloxide | 318 |
4.12.4 Verteilung eines Stoffes zwischen zwei Phasen | 319 |
4.13 Phasengleichgewichte und Phasensysteme | 321 |
4.13.1 Phasenübergänge, Siedepunkterhöhung, Gefrierpunkterniedrigung, Molmassebestimmung | 321 |
4.13.2 Einkomponenten-Mehrphasensysteme | 324 |
4.13.3 Zweikomponenten-Zweiphasensysteme (Binäre Systeme) | 326 |
4.13.4 Ternäre Systeme | 328 |
4.14 Bioenergetik | 330 |
4.14.1 Enzyme | 330 |
4.14.2 Energieumsatz | 333 |
4.14.3 Stoffwechsel | 335 |
5 Lösungen | 345 |
5.1 Ideale und reale Gase | 345 |
5.2 Osmotischer Druck idealer Lösungen | 352 |
5.3 Joule-Thomson-Effekt | 352 |
5.4 Arbeit | 353 |
5.4.1 Volumenarbeit | 353 |
5.4.2 OsmotischeArbeit | 355 |
5.4.3 Oberflächenarbeit | 356 |
5.4.4 ElektrischeArbeit | 357 |
5.4.5 MagnetischeArbeit | 360 |
5.4.6 MechanischeArbeit | 363 |
5.5 Innere Energie undEnthalpie | 366 |
5.6 Kalorimetrie | 373 |
5.7 Satz vonHess | 382 |
5.8 Entropie | 386 |
5.9 Wirkungsgrad und Leistungszahl | 390 |
5.10 Atomkraft und ihre Alternativen im Spektrum der Energieerzeugung | 393 |
5.11 Homogene chemischeGleichgewichtsreaktionen | 404 |
5.11.1 Stickstoffverbindungen (N2, NH3, NOx) | 404 |
5.11.2 Kohlenstoff-Verbindungen (COx,KWS undDerivate) | 420 |
5.11.3 Schwefel-Verbindungen (SOx, SFx) | 436 |
5.11.4 Halogenwasserstoffe | 438 |
5.11.5 Redoxreaktionen | 440 |
5.11.6 Säure-Base-Reaktionen | 449 |
5.12 Heterogene chemischeGleichgewichtsreaktionen | 452 |
5.12.1 Kohlenstoff-Verbindungen und CaSO4-Hydrate | 452 |
5.12.2 Fällungsreaktionen | 457 |
5.12.3 Metalloxide | 459 |
5.12.4 Verteilung eines Stoffes zwischen zwei Phasen | 461 |
5.13 Phasengleichgewichte und Phasensysteme | 464 |
5.13.1 Phasenübergänge, Siedepunkterhöhung, Gefrierpunkterniedrigung, Molmassebestimmung | 464 |
5.13.2 Einkomponenten-Mehrphasensysteme | 472 |
5.13.3 Zweikomponenten-Zweiphasensysteme (Binäre Systeme) | 475 |
5.13.4 Ternäre Systeme | 479 |
5.14 Bioenergetik | 484 |
5.14.1 Enzyme | 484 |
5.14.2 Energieumsatz | 494 |
5.14.3 Stoffwechsel | 499 |
6 Strukturbilder und Zyklen | 531 |
Literaturverzeichnis | 539 |
Abbildungsverzeichnis | 541 |
Tabellenverzeichnis | 549 |
Namenregister | 551 |
Sachregister | 553 |