Guggenheim-Quadrat

Das Guggenheim-Quadrat, auch bekannt als Guggenheim-Schema, ist ein nützliches Werkzeug in der Thermodynamik, das dazu dient, die verschiedenen Maxwell-Beziehungen und charakteristische Funktionen übersichtlich darzustellen. Diese Beziehungen sind zentral für das Verständnis thermodynamischer Prozesse und Zustandsänderungen in Systemen.

Das Guggenheim-Quadrat organisiert die vier wichtigsten thermodynamischen Potentiale – innere Energie, freie Energie, Enthalpie und freie Enthalpie – in einer Weise, die die Beziehungen zwischen diesen Funktionen und ihre Ableitungen nach Volumen, Druck, Temperatur und Entropie veranschaulicht. Die vier thermodynamischen Potentiale im Guggenheim-Quadrat sind:

Innere Energie (U): Ein Maß für die gesamte Energie eines Systems.
Freie Energie (F): Auch als Helmholtz-Freie Energie bekannt, ist sie die Energie, die für Arbeit zur Verfügung steht, wenn Temperatur und Volumen konstant gehalten werden.
Enthalpie (H): Die Gesamtenergie eines Systems, einschließlich seiner inneren Energie und der Energie, die benötigt wird, um Platz für es zu schaffen (d.h. um Druck und Volumen zu überwinden).
Freie Enthalpie (G): Auch als Gibbs-Freie Energie bekannt, ist sie die Energie, die für Arbeit zur Verfügung steht, wenn Druck und Temperatur konstant gehalten werden.

Die Maxwell-Beziehungen sind eine Reihe von Gleichungen, die aus den thermodynamischen Potenzialen abgeleitet werden und die Beziehungen zwischen verschiedenen physikalischen Eigenschaften eines Systems beschreiben. Sie sind aus den Grundgesetzen der Thermodynamik abgeleitet und bieten einen Weg, um eine Eigenschaft des Systems durch eine andere auszudrücken.

S  U  V

H     F

p  G  T

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