Eduard-Job-Stiftung für Thermo- und Stoffdynamik

Verdichten und Entspannen von Luft

Versuch: Verdichten und Entspannen von Luft

Versuchsdurchführung:
Der Kolben wird schnell in den luftgefüllten Zylinder mit eingebautem Thermoelement hineingepresst und in diesem Zustand so lange belassen, bis der Schreiberausschlag auf seinen Ausgangswert zurückgegangen ist. Dann wird der Kolben losgelassen

Beobachtung und Erklärung:
Beim Verdichten der Luft werden die Atome beschleunigt und das Gas somit wärmer (Phase 1). Wartet man etwas, dann kühlt sich das Gas wieder auf den Ausgangswert ab, da es gegen die Zylinderwände nicht isoliert ist und die Entropie daher aus dem System in die Umgebung fließen kann (Phase 2). Die Expansion des Kolbens führt zu einer weiteren Abkühlung (Phase 3). Beim anschließenden Warten fließt jedoch wieder Entropie zu und das Gas wärmt sich auf (Phase 4).

Video (mpg4, 1:27)