Erhöht man, wie in diesem Versuch gezeigt, die Temperatur einer bestimmten Gasmenge und hält dabei den Druck konstant, so spricht man von einer isobaren Zustandsänderung. Analog zu Festkörpern und Flüssigkeiten dehnt sich das Gasvolumen hierbei aus. Man findet, wenn V0 das Volumen des Gases bei der Temperatur t = 0 °C symbolisiert, für das temperaturabhängige Volumen V(t) ebenfalls:
Der Volumenausdehnungskoeffizient
ist größer als bei Flüssigkeiten [Tabelle]
und entspricht für alle Gase etwa dem des idealen Gases:
Dieses Verhalten der Gase ist ein Hinweis darauf, dass es einen absoluten Nullpunkt der Temperatur gibt.
Setzen wir
in obige Gleichung ein, so liefert schließlich der Übergang auf die
absolute Temperatur T das Gay-Lussac'sche Gesetz:
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Herleitung |
In der graphischen Darstellung ist der lineare Zusammenhang zwischen Volumen und absoluter Temperatur für unterschiedliche Drucke verdeutlicht.