Kinetische Gastheorie

Dieser Text beschreibt Kinetische Gastheorie.

Die Kinetische Gastheorie ist ein Teilgebiet der statistischen Mechanik. Sie erklärt das Gasgesetz und die Merkmale von Gasen durch Bewegungsvorgänge ihrer Teilchen.

Schon in dem 17. Jahrhundert vermuteten Physiker wie Francis Bacon, dass Wärme eine Form der Bewegung ist. Konkrete Schritte zur kinetischen Gastheorie machten deutsche Physiker 1856. Dann wurde sie rasch weiterentwickelt, besonders durch James Clerk Maxwell und Ludwig Boltzmann. Die wichtigsten Aussagen der Theorie sind:

1. Die Teilchen eines Gases (Atome, Moleküle) sind ständig in ungeordneter, ca. statistisch fassbarer Bewegung;
2. Zwischen ihren Zusammenstößen bewegen sie sich gleichförmig und unabhängig voneinander, ohne Bevorzugung einer Richtung
3. und üben keine Kräfte aufeinander aus, solange sie sich nicht berühren;
4. Zusammenstöße der Teilchen und mit der Gefäßwand gehorchen dem Gesetz des elastischen Stoßes und verursachen den Gasdruck.
   

• Obige Aspekte beschreiben das so genannte ideale Gas. Der Übergang zu dem realen Gas erfolgte später - unter anderem durch Ergänzung des 3. Aspekts um Wechselwirkungen und die Brown'sche Molekularbewegung.

Für die Kinetische Gastheorie formulierte James Clerk Maxwell die zwei Hauptsätze der Thermodynamik: