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Arbeitsmethoden der Thermodynamik: Band II Thermische und kalorische Stoffeigenschaften

Autor Franz X. Eder
de Limba Germană Paperback – 25 dec 2011

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Specificații

ISBN-13: 9783642932274
ISBN-10: 3642932274
Pagini: 540
Ilustrații: XII, 524 S.
Dimensiuni: 170 x 244 x 28 mm
Greutate: 0.85 kg
Ediția:Softcover reprint of the original 1st ed. 1983
Editura: Springer Berlin, Heidelberg
Colecția Springer
Locul publicării:Berlin, Heidelberg, Germany

Public țintă

Research

Cuprins

4 Thermische Ausdehnung.- 4.1 Allgemeines, Definition.- 4.2 Thermische Ausdehnung von Gasen.- 4.2.1 Das p, V, T-Diagramm der Gase.- 4.2.2 Fugazität eines Gases.- 4.2.3 Meßmethoden.- 4.2.4 Ergebnisse.- 4.3 Thermische Ausdehnung von Flüssigkeiten.- 4.3.1 Grundsätzliches zur Flüssigkeitsbeschreibung.- 4.3.2 Unmittelbare Meßverfahren.- 4.3.3 Mittelbare Meßmethoden.- 4.3.4 Auftriebsmethoden.- 4.3.5 Magnetisches Densimeter.- 4.3.6 Metall-Dilatometer.- 4.3.7 Dichtemessung mit dem Röntgen-Dilatometer.- 4.3.8 Thermische Ausdehnung tiefsiedender Flüssigkeiten.- 4.3.9 Verschiedene Methoden; Ergebnisse.- 4.4 Thermische Ausdehnung des Festkörpers.- 4.4.1 Allgemeines.- 4.4.2 Thermische Ausdehnung und Gitterstruktur.- 4.4.3 Anwendung auf normalleitende Metalle.- 4.4.4 Supraleitende Metalle und Verbindungen.- 4.4.5 Feste Edelgase.- 4.4.6 Ausdehnungskoeffizient an Phasenübergängen.- 4.5 Meßverfahren für die thermische Längsausdehnung.- 4.5.1 Direkte mechanische und optische Verfahren.- 4.5.2 Dilatometer mit mechanischer und optischer Übersetzung.- 4.5.3 Widerstands- und induktive Dilatometer.- 4.5.4 Kapazitive Methoden.- 4.5.5 Interferometrische Methoden.- 4.5.6 Röntgenografische Bestimmung von Gitterkonstanten.- 4.5.6.1 Allgemeines.- 4.5.6.2 Kameras.- 4.5.6.3 Indizieren der Röntgenreflexe.- 4.5.6.4 Temperieren der Meßproben I: Tiefe Temperaturen..- 4.5.6.5 Temperieren der Meßproben II: Hohe Temperaturen.- 4.5.7 Direkte Bestimmung des Grüneisen-Parameters.- 4.5.8 Spezielle Methoden im Tieftemperaturgebiet.- 4.5.9 Hochtemperaturmethoden.- 4.6 Ergebnisse an Metallen und Legierungen.- 4.6.1 Allgemeines.- 4.6.2 Alkalimetalle.- 4.6.3 Metalle.- 4.6.4 Legierungen.- 4.6.5 Supraleiter.- 4.6.6 Magnetische Metalle.- 4.7 Ergebnisse an Dielektrika und festen Gasen.- 4.7.1 Experimentelles.- 4.7.2 lonenkristalle.- 4.7.3 Halbleiter.- 4.7.4 Magnetische Isolatoren.- 4.7.5 Feste Gase.- 4.7.6 Grüneisen-Parameter; Vergleich mit der Theorie.- 4.8 Thermische Ausdehnung von Gläsern und Polymeren.- 4.8.1 Experimentelles.- 4.8.2 Gläser und keramische Stoffe.- 4.8.3 Polymere.- 4.8.4 Verbundkunststoffe.- 4.8.5 Grüneisen-Parameter von Gläsern.- Literatur zu Kapitel 4.- 5 Kalorimetrie.- 5.1 Aufgaben, Grundbegriffe.- 5.1.1 Grundsätzliches.- 5.1.2 Kalorische Größen.- 5.1.3 Differenz zwischen cp und cv.- 5.1.4 Spezifische Wärmekapazität bei Phasenänderung.- 5.1.5 Einheit der spezifischen Wärmekapazität.- 5.2 Kalorimetrische Meßverfahren.- 5.2.1 Grundsätzliches.- 5.2.1.1 Adiabatische Kalorimeter.- 5.2.1.2 Temperaturgleichgewicht.- 5.2.1.3 Dynamische Kalorimeter.- 5.2.1.4 Thermometer.- 5.2.1.5 Isotherme Kalorimeter.- 5.2.1.6 Differentialkalorimeter.- 5.2.1.7 Nichtstationäre Methoden.- 5.2.1.8 Methoden der Wärmezufuhr.- 5.2.1.9 Auswertung, Programmsteuerung und Automatisierung von Kalorimetern.- 5.2.1.10 Kalorimetrische Energiebestimmung.- 5.2.2 Mischungskalorimeter.- 5.2.2.1 Grundsätzliches.- 5.2.2.2 Flüssigkeitskalorimeter.- 5.2.2.3 Metallkalorimeter.- 5.2.3 Strömungskalorimeter.- 5.2.3.1 Grundlagen.- 5.2.3.2 Callendar-Kalorimeter.- 5.2.3.3 Gegenstromkalorimeter.- 5.2.3.4 Staurohrkalorimeter.- 5.2.3.5 Strömungskalorimeter für die Messung von Mischungs- und Reaktionswärmen.- 5.2.4 Isotherme Kalorimeter.- 5.2.4.1 Kompensationskalorimeter.- 5.2.4.2 Eiskalorimeter nach Bunsen.- 5.2.4.3 Andere Schmelzkalorimeter.- 5.2.4.4 Verdampfungskalorimeter.- 5.2.4.5 Kondensationskalorimeter.- 5.2.4.6 Andere isotherme Kalorimeter.- 5.2.5 Adiabatische Kalorimeter.- 5.2.5.1 Aufbau und Theorie des adiabatischen Kalorimeters.- 5.2.5.2 Thermischer Schalter.- 5.2.5.3 Kontinuierlich beheiztes Kalorimeter.- 5.2.5.4 Bauarten.- 5.2.5.5 Aufbau von Tieftemperaturkalorimetern.- 5.2.5.6 Adiabatische Differentialkalorimeter.- 5.2.5.7 Thermometrie.- 5.2.5.8 Probenbeheizung.- 5.2.5.9 Spezifische Wärmekapazität von Heizdrähten und Klebern.- 5.2.5.10 Automatisierte adiabatische Kalorimeter.- 5.2.6 Dynamische Methoden I.- 5.2.6.1 Theorie der Relaxationskalorimeters.- 5.2.6.2 Ausführungsbeispiele.- 5.2.6.3 Theorie der Kalorimeter mit periodischer Wärmezufuhr.- 5.2.6.4 Ausführungsbeispiele.- 5.2.6.5 Dynamisches Kalorimeter für radioaktive Proben.- 5.2.7 Dynamische Methoden II.- 5.2.7.1 Ausbreitung von Temperaturwellen.- 5.2.7.2 Temperaturwellenmethode.- 5.2.7.3 Ausbreitung eines Wärmeimpulses.- 5.2.7.4 Aufbau der Impulskalorimeter.- 5.2.7.5 Laser-Kalorimetrie.- 5.2.8 Wärmestromkalorimeter.- 5.2.8.1 Theorie des Wärmestromkalorimeters.- 5.2.8.2 Bauformen.- 5.2.8.3 Automatisch messende Wärmestromkalorimeter.- 5.2.8.4 SQUID-Kalorimeter.- 5.2.9 Spezielle kalorimetrische Methoden.- 5.2.9.1 Hochdruckkalorimeter.- 5.2.9.2 Kalorimetrie in starken Magnetfeldern.- 5.2.9.3 Hochtemperaturkalorimeter.- 5.2.9.4 Kalorimetrische Messung der Deformationsarbeit.- 5.2.9.5 Messung der Defektenergie.- 5.2.9.6 Akustische Kalorimetrie.- 5.2.9.7 Kalorimeter mit optischer Anregung.- 5.2.9.8 Messung der spezifischen Wärmekapazität von Lacken.- 5.3 Spezifische Wärmekapazität von Gasen und Dämpfen.- 5.3.1 Allgemeines.- 5.3.2 Klassische Theorie der Molwärme von Gasen.- 5.3.3 Quantentheorie der Molwärme von Gasen.- 5.3.4 Molwärme der Wasserstoffisotope.- 5.3.5 Temperatur- und Druckabhängigkeit der spezifischen Wärmekapazität.- 5.3.6 Zur Messung der spezifischen Wärmekapazität der Gase.- 5.3.7 Bestimmung von cv aus der Schallgeschwindigkeit.- 5.3.8 Direkte Bestimmung des Verhältnisses cp/cv.- 5.3.8.1 Methode von Clément und Desormes.- 5.3.8.2 Messung der adiabatischen Temperaturänderung.- 5.3.8.3 Dynamische Verfahren.- 5.3.8.4 ?-Bestimmung aus der Schallgeschwindigkeit.- 5.3.9 Molwärme von Gasen; Ergebnisse.- 5.4 Spezifische Wärmekapazität von Flüssigkeiten.- 5.4.1 Allgemeines.- 5.4.2 Meßverfahren.- 5.4.3 Meßergebnisse.- 5.4.4 Quantenflüssigkeiten I: 4He.- 5.4.4.1 Zur Theorie des flüssigen 4He.- 5.4.4.2 Meßergebnisse.- 5.4.4.3 Experimentelles.- 5.4.5 Quantenflüssigkeiten II: 3He.- 5.4.5.1 Zur Theorie des flüssigen 3He.- 5.4.5.2 Meßverfahren; Ergebnisse.- 5.4.5.3 Superfluides 3He.- 5.4.5.4 3He/4He-Mischungen.- 5.4.6 Flüssige Metalle und Salze.- 5.4.7 Molwärme im Zweiphasengebiet einer Flüssigkeit.- 5.5 Spezifische Wärmekapazität von Festkörpern.- 5.5.1 Theorie der Gitter wärme.- 5.5.2 Molwärme kristalliner Nichtleiter.- 5.5.2.1 Feste Edelgase.- 5.5.2.2 Wasserstoff-Isotope; feste Gase.- 5.5.2.3 Kristalline Substanzen.- 5.5.2.4 Halbleiter, Halbmetalle.- 5.5.3 Spezifische Wärmekapazität von Gläsern und Polymeren.- 5.5.4 Spezifische Wärmekapazität von Metallen (Theorie).- 5.5.5 Zahlenangaben für Metalle und Legierungen.- 5.5.6 Supraleiter.- 5.5.6.1 Theorie.- 5.5.6.2 Atomwärme supraleitender Elemente.- 5.5.6.3 Spezifische Wärmekapazität von Typ II-Supraleitern.- 5.5.6.4 Ein- und zweidimensionale Supraleiter.- 5.5.7 Magnetische Substanzen.- 5.5.7.1 Thermodynamik magnetischer Stoffe.- 5.5.7.2 Ferromagnetische Elemente.- 5.5.7.3 Seltene Erdmetalle und ihre Verbindungen.- 5.5.7.4 Verdünnte magnetische Legierungen.- 5.5.7.5 Ferrite, antiferromagnetische Stoffe.- 5.5.7.6 Paramagnetische Substanzen.- 5.5.8 Molwärme ferroelektrischer und pyroelektrischer Stoffe.- 5.5.9 Wärmekapazität von Schichtstrukturen und Metallhydriden.- 5.5.9.1 Schichtstrukturen.- 5.5.9.2 Metall-Hydride.- 5.6 Ergebnisse bei hohen Temperaturen und Drücken.- 5.6.1 Wärmekapazität bei hohen Temperaturen.- 5.6.2 Wärmekapazität bei hohen Drücken.- 5.6.3 Kalorimetrische Messung der Teilchen- und Gammastrahlung.- 5.6.4 Atomwärme radioaktiver Elemente und Verbindungen.- 5.6.5 Wärmeübertragungskalorimeter.- 5.7 Messung von Wärmetönungen.- 5.7.1 Schmelz-, Verdampfungs- und Sublimationswärme.- 5.7.2 Messung der Mischungs- und Lösungswärmen.- 5.7.2.1 Allgemeines.- 5.7.2.2 Messung der Mischungswärme.- 5.7.2.3 Mischungswärme binärer Flüssigkeitsgemische.- 5.7.2.4 Begriff der Lösungswärme.- 5.7.2.5 Messung der Lösungswärme.- 5.7.2.6 Meßergebnisse.- 5.7.3 Messung von Reaktions- und Bildungswärme.- 5.7.4 Verbrennungswärme.- 5.7.5 Umwandlungswärme.- 5.7.6 Fehlordnungs- und Verformungsenergie.- 5.7.7 Sorptionswärme.- Literatur zu Kapitel 5.- 6 Heterogene Einstoffsysteme.- 6.1 Thermische Zustandsgieichung I: Theorie.- 6.1.1 Allgemeines.- 6.1.2 Ideales Gas.- 6.1.3 Zustandsgieichung von Van der Waals.- 6.1.4 Gesetz der korrespondierenden Zustände.- 6.1.5 Weitere Ztistandsgeichungen.- 6.1.6 Gleichung von Kamerlingh Onnes.- 6.1.7 Das Quanten verhalten komprimierter Gase.- 6.2 p, V, T-Messung.- 6.2.1 Grundsätzliches.- 6.2.2 (p, T)v-Messung.- 6.2.3 Kompressibilität und zweiter Virialkoeffizient von Gasen.- 6.2.4 Akustische Messung der Kompressibilität.- 6.2.5 Verfahren zur Dichtemessung.- 6.2.6 Kritischer Punkt.- 6.3 Thermische Zustandsgieichung II: Ergebnisse.- 6.3.1 Thermische Zustandsdiagramme.- 6.3.2 Realfaktor und kritische Zustandsgrößen.- 6.3.3 Virialdarstellung.- 6.3.4 Edelgase.- 6.3.5 Technische Gase.- 6.3.6 Organische Gase, Kältemittel.- 6.4 Kalorische Zustandsdiagramme und -tafeln.- 6.4.1 Bestimmung der kalorischen Zustandsgrößen.- 6.4.2 T,s-Diagramm.- 6.4.3 Zustandstafeln.- 6.4.4 h, T- und h,s-Diagramm.- 6.4.5 h, p- und log;p, h-Diagramm.- 6.4.6 Exergie-Diagramm.- 6.5 Phasengleichgewicht I: Flüssig-dampfförmig.- 6.5.1 Phasengleichgewicht; Phasenregel.- 6.5.2 Theoretische Betrachtungen.- 6.5.3 Methoden der Dampfdruckmessung.- 6.5.4 Messung der Verdampfungswärme.- 6.5.4.1 Kalorimetrische Verfahren.- 6.5.4.2 Nichtkalorimetrisches Verfahren.- 6.5.4.3 Kondensationsmethode.- 6.5.5 Ergebnisse I: Anorganische Stoffe; Allgemeines.- 6.5.6 Ergebnisse II: Kryogene Gase.- 6.5.7 Ergebnisse III: Kältemittel; organische Gase.- 6.5.8 Dichte der flüssigen und dampfförmigen Phasen.- 6.6 Phasengleichgewicht II: Fest-flüssig.- 6.6.1 Grundsätzliches; Simon-Gleichung.- 6.6.2 Messung der Schmelztemperatur.- 6.6.3 Bestimmung der Schmelzwärme.- 6.6.4 Das Schmelzen von festem H2 und He.- 6.6.5 Flüssige Metalle.- 6.6.6 Ergebnisse.- 6.7 Phasengleichgewicht III: Fest-gasförmig.- 6.7.1 Gleichung der Sublimationskurve.- 6.7.2 Meßverfahren.- 6.7.3 Ergebnisse.- 6.8 Polymorphe Umwandlungen; Selbstdiffusion.- 6.8.1 Allgemeines.- 6.8.2 Heteromorphe Umwandlungen.- 6.8.3 Experimentelle Verfahren.- 6.8.4 Fotoakustischer Effekt.- 6.8.5 Selbstdiffusion.- 6.8.6 Ergebnisse.- 6.9 Joule-Thomson-Effekt.- 6.9.1 Elementarer Joule-Thomson-Effekt.- 6.9.2 Isothermer Drosseleffekt.- 6.9.3 Abkühlung verdichteter Gase durch innere und äußere Arbeit.- 6.9.4 Integraler Joule-Thomson-Effekt.- 6.9.5 Messung des Joule-Thomson-Effekts.- 6.9.6 Ergebnisse.- 6.9.7 Zustandsdiagramme kondensierter Gase.- Literatur zu Kapitel 6.- Sachverzeiclmis.