Impuls- und Energietransport in solarthermischen Systemen - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 340

Abb. 5.24 Dreidi-
mensionale schemati-
sche Darstellung eines
Phasendiagramms

Die Tab. 5.11 gibt Siedetemperaturen bei Normaldruck, Temperaturen und Druck des
Tripelpunkts sowie der kritischen Punkte einiger ausgewählter Stoffe an. Mit zunehmen-
der Massenzahl nimmt der kritische Druck und die kritische Temperatur zu. Eine ähnliche
Zunahme beider Größen ist mit zunehmender Oberflächenwechselwirkung der Moleküle
zu beobachten.
Die Abb. 5.25 zeigt beispielhaft ein p - v -Diagramm des Kohlendioxids (CO 2 ). Links
des kritischen Punktes grenzt die Siedelinie das Gebiet das Gebiet der unterkühlten, ge-
sättigten Flüssigkeiten vom Zweiphasengebiet ab. Rechts des kritischen Punkt trennt die
Taupunktslinie das Zweiphasengebiet von der Sattdampfregion ab. Oberhalb des kriti-
schen Punktes gibt es keinen Phasenübergang mehr. Punkte innerhalb der Grenzlinie ent-
sprechen stabilen Zuständen mit einem Gemisch aus Sattdampf und gesättigter Flüssig-
keit. Das Massenverhältnisse von Dampf und Flüssigkeit eines Zustandes wird durch das
Verhältnis der Abstände auf der Linie AE zu den Grenzlinien der gesättigten Flüssigkeit
bzw. des Sattdampfes beschrieben.
Für ein ideales Gas ist die Isotherme charakterisiert durch die Stabilitätsbedingung
(∂ p /∂ v ) T = const < 0. Im p - v -Diagramm zeichnet sich der kritische Punkt als Wendepunkt der
kritischen Isothermen aus. Mit Annäherung an die Grenzlinie weicht der Zustand eines
Gases zunehmend vom idealen Gas ab. Dieses Verhalten des realen Gases wird durch die
van der Waals-Gleichung beschrieben:

a
T n v 2

p ( v − b ) = RT ,

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