Gasgröße

Gasgröße bezeichnet in der Thermodynamik Größen, die den Zustand eines Gases beschreiben. Sie lassen sich in intensive Größen, die unabhängig von der Stoffmenge sind, und in extensive Größen, die von der Menge abhängen, unterteilen. Zu den intensiven Größen gehören Druck p, Temperatur T, Dichte ρ sowie molare Größen wie das molare Volumen Vm. Zu den extensiven Größen zählen Volumen V, Stoffmenge n, Innere Energie U, Entropie S und Enthalpie H.

Wichtige Gasgrößen im praktischen Zusammenhang sind der Druck, das Volumen, die Temperatur und die Stoffmenge. Das molare Volumen Vm = V/n ist eine zentrale Größe, mit der sich viele Formeln in der Gastheorie leicht ausdrücken lassen. Die Dichte ρ eines Gases lässt sich zudem über die molare Masse M und Temperatur und Druck verknüpfen: ρ = pM/(RT).

Die bekannteste Beziehung zwischen Gasgrößen ist das ideale Gasgesetz: pV = nRT. In molaren Größenformeln wird häufig pVm = RT verwendet. Aus dem idealen Gasgesetz folgt ρ = pM/(RT). Abweichungen vom idealen Verhalten treten bei realen Gasen auf, insbesondere bei hohen Drücken oder niedrigen Temperaturen. Dafür dienen Zentrales Größen wie der Kompressibilitätsfaktor Z = pV/(nRT). Realgasgleichungen umfassen Van der Waals, Redlich-Kwong und Peng-Robinson.

Gasgrößen finden breite Anwendungen in Wissenschaft und Technik, etwa bei der Auslegung von Motoren, Kompressoren, Gasanlagen und bei der Bestimmung von Umweltparametern. Messinstrumente wie Manometer, Thermometer, Barometer und Dichtemessgeräte dienen der Bestimmung dieser Größen.