Besondere Eigenschaften der Gase

Wir haben bei den Festkörpern und Flüssigkeiten das Volumen in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht. Der Einfluss des Druckes wurde dabei vernachlässigt. Dies ist zu vertreten, weil sich Festkörper und Flüssigkeiten auch durch hohe Drucke nicht merklich komprimieren lassen. Bei Gasen ist das aber ganz anders!

Die Luft in einer zugehaltenen Fahrradpumpe lässt sich stark komprimieren. Ein Gas, das bei Normaldruck viele hundert Liter einnimmt, lässt sich bei hohem Druck in eine kleine Stahlflasche pressen. Gase sind also in hohem Maße kompressibel. Die hohe Kompressibilität unterscheidet sie wesentlich von den bisher behandelten Festkörpern und Flüssigkeiten. Wir müssen bei Gasen daher neben der Temperatur T und dem Volumen V auch den Druck p in unsere Untersuchungen einbeziehen.

Wir werden im folgenden sehen, dass von den drei Größen T, p und V immer nur zwei unabhängig voneinander veränderbar sind. Um das Problem etwas zu vereinfachen, wollen wir zunächst jeweils eine Größe konstant halten. Man erhält so sehr einfache Beziehungen, aus denen wir dann schließlich die allgemeine Zustandsgleichung der Gase ableiten werden.