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Physik Die gesamte Physik in einem Skript
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Autor: Dr. Andreas Jerrentrup Herausgeber: MEDI-LEARN BahnhofstraBe 26b 35037 Marburq/ Lahn Herstellung: MEOI-LEARN Kiel Olbrichtweg 11. 24145 Kiel Tel: 0431/78025·0. Fax: 0431/78025·27 E-Mail: redaktionsemedi-learn de. www rnedi-learn de Verlagsredaktion: Dr Waltraud Haberberger. Jens Plasger. Ohrleuen Weier. Toblas Happ Grafiker: Irina Kart, Dr GLinter l
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Molare Masse [rnoler e pro mol]
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kg mol
Energie pro Kelvin
Energie pro I.·::'..'....:.. . .. :,' '. Frage: yyie ist ,d ie maXimale Unsicherhe it von s? Lösung.__ D ie. Lösu ng ist recht einfach, denn
beiDivisionen .und . Mul tiplikationen von G röße n :" dürfen'.die re lative n Feh ler addier t
1.3 Skalare
Skalare sind urigericht ete G röß en, also Größ en, d ie keine Richtung haben (können), Dazu geh öl e n z B Dichte, Zei t, Te mp e ra tu r, Ma sse LInd
Alb eil
'~'erd e'n : \\: E. ·.\ =.':.'.. .: .
b Feh ler.von s:± ~ "lfc1 (= Fehler von n) + ± 4 IX) (... Fehler von b) ergib t ± 7%. Wäre statt nach d e r Division nach eine r Multi-
1.4 Fehler und Fehlerrechnung ,~
Fragen zu Messfehlern un d
in ~ . (,'\.. . .
Messunsicher hei ten werden fast jede m Physikum ges tellt
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plika tion der Gr ößen gefragt, wü rd e gellen : s ~" a . b,:': : Übergang von flüssig nach gasförmig, • Sublimieren == Übergang von fest nach gasförmig. o Erstarren> Übergang von flüssig nach fest. • Kondensieren := Übergang von gasförmig nach flüssig. • Resublimieren := Ubergang von gasförmig nach fest Ubrigens." Bei Phasenübergängen müssen die beteiligten Phasen NICHT die gleiche Dichte haben
Luftdruck
4.7c1 Phasenübergänge bei realen Gasen Komprimiert man unterhalb einer bestimmten kritischen Temperatur ein Gas, führt dies ab einem bestimmten Druck zur Verflüssigung, Dabei bleibt der Druck solange konstant, bis die
I 21
Schweredruck von Wasser
Om Tiefe
Verflüssigung abgeschlossen ist Für diesen Fall - also wenn ein Dampf mit seiner Flüssigkeit im dynamischen Clcichgewichr steht - hängt der Druck, bei dem die Verflüssigung erfolgt, NUR von der Temperatur und NICHT vom Volumen
ab. Die Isothermen des Dampfes stellen dann im p/V-Diagramm des dynamischen Gleichgewichts waagerechte Geraden dar, Eine im Physikum im-
OPa
mer wieder gerne gefragte Tatsache
Druck (p)
Luftdruck
4 .8 Relative Luftfeuchte Als Gasgemisch ist die Luft immer zu einem bestimmten Prozentsatz wasserdempfgesätttgt,
Höhe
was wir als Luftfeuchte wahrnehmen Dabei gibt es für jede Lufttemperatur einen spezifischen Sättigungsdampfdruck, bei dem die Luft vollständig mit Wasserdampf gesättigt ist Die relative Luftfeuchte gibt deshalb den Quotienten aus tatsächlichem Druck des Wasserdampfs und dem Sättigungsdampfdruck bei der vorliegenden Temperatur an Om
Druck (p)
Ubrigens ... Bei einer geringen relativen Luftfeuchte verdampfen offen in einen Raum qestellte Pluesiqkeiten Die Energie die zum Verdampfen nöuq •' . Ist wird dabei der Flüssiqkeit entzopen
oe
-.~=-~~.
Abb 14: Schweredruck des Wassers und Luftdruck in Abhängigkeit von Wassertiefe/Höhe über "normal Null" im Vergleich
weshalb Ternperetur der Fluss,gke" unter die der Raumtemperatur lallt ~
4.9 Luftdruck Zum Luftdruck muss man für die Prüfungen zum Glück nicht allzu viel lernen, einen entscheidenden Punkt aber doch: Zwischen dem Luftdruck (mehr dazu s Wikipedia) und dem Schweredruck des Wassers (" hydrostatischer Druck, 5 281, S 10) gibt es einen gravierenden Unterschied Dieser Unterschied hängt mit dem unterschiedlichen Verha