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klausur 2007_aufgabe1

einige kommilitonen und ich sind uns uneinig:
für mich sieht die aufgabe wie der drosselversuch von gay-lussac aus.
somit wäre laut 1.hauptsatz: deltaU=0 im isolierten system.
es finden im drosselversuch bloß kurzzeitige temperaturunterschiede +-dT statt, im gleichgewicht ist T=T(anfang).
=>deltaQ=-deltaW=nRT ln2=1689,4J
deltaS=deltaQ/T=5,76J/K
deltaA=W=-1689,4J

meine kommilitonen sagen Q=0 und c(v)=3R/2 (über freiheitsgrade ermittelt) und haben dann weiter gerechnet.

was ist nun richtig?

Du hast recht, das ist völlig egal. Ein ideales Gas ist nicht durch die Anzahl der Atome bestimmt. Das hieße ja man könnte bei RT nur bei Edelgasen ideales Verhalten voraussetzen. H2 hingegen erfüllt sicher die Voraussetzungen für ein ideales Gas besser als manches Edelgas. Lass dich nicht von deinen Kommilitonen "verarschen". Bedingungen für ideale Gase sind
es besteht nur aus Massepunkten, also V->0
keine Wechselwirkung zwischen Teilchen, aber elastische Stöße sind möglich
freie ungeordnete Bewegung der Teilchen

Das hat also nix mit der Art der Teilchen zu tun.

Wikipedia sagt dazu

Unter den realen Gasen kommen die leichten Edelgase und Wasserstoff diesem Zustand am nächsten, insbesondere bei niedrigem Druck und hoher Temperatur, da sie im Vergleich zu ihrer mittleren freien Weglänge eine verschwindend kleine Ausdehnung besitzen. Die Geschwindigkeitsverteilung der Teilchen in einem idealen Gas wird durch die Maxwell-Boltzmann-Verteilung beschrieben.

Je niedriger der Druck und je höher die Temperatur ist, desto stärker verhält sich ein reales Gas wie ein ideales. Ein praktisches Maß dafür ist der „normierte“ Abstand der aktuellen Temperatur vom Siedepunkt: Zum Beispiel liegt der Siedepunkt von Wasserstoff bei 20 K; bei Zimmertemperatur ist das rd. das 15-fache, was ein nahezu ideales Verhalten bedeutet. Dagegen beträgt bei Wasserdampf von 300 °C (573 K) der Abstand vom Siedepunkt (373 K) nur rd. das Anderthalbfache - weit ab von idealem Verhalten.

Soll heißen, im Endeffekt kannst du jeden Stoff als ideal annehmen, vorausgesetzt du hast niedrige Drücke und hohe Temperaturen (gut zu sehen auf Seite 9 im Skript beim Thema Viral-Gleichung).