Bei unserem Experiment ist eine Fahrradpumpe über einen Gummischlauch mit einem mit Gas gefüllten Glaskolben verbunden. Mit der Pumpe kann das eingeschlossene Gas komprimiert bzw. expandiert werden. In dem Glaskolben ist ein Thermoelement angebracht, so dass sich mit Hilfe der gemessenen Thermospannung Temperaturänderungen des eingeschlossenen Gases beobachten lassen.

Nach einer kurzen Beschreibung der Versuchsanordnung wird das Gas zunächst nahezu adiabatisch komprimiert indem die Luftpumpe schnell nach unten gedrückt wird. Wir beobachten eine positive Thermospannung, d.h. einen Temperaturanstieg. Anschließend wird das Gas adiabatisch expandiert. Wir beobachten hier eine negative Thermospannung, also einen Temperaturabfall.

Die Kompression ist hier adiabatisch, weil sie schnell erfolgt. Es bleibt so nicht genügend Zeit für einen Wärmeaustausch mit der Umgebung.

Wie langsam der Wärmeaustausch tatsächlich abläuft, lässt sich bei dem gezeigten Versuch nach der Kompression erkennen: Die Temperatur des Gases fällt nur sehr langsam wieder ab, da die Wärme nur langsam an die Umgebung abgegeben wird.

Würde das Gas nur langsam komprimiert bzw. expandiert, bliebe genug Zeit für diesen Wärmeaustausch. Es wäre daher keine Temperaturänderung zu beobachten.

Adiabatische Zustandsänderung (00:51 min)

MPEG-Video (2.600 kB)		Öffnen