Wenn wir also das Verhältnis c p :c v = k setzen, so haben wir:
Cp Cv
= k — 1 und M (c^ — c v ) = 1,99 cal, daher
Cv p
1,99 cal = M(c p - c v ) = Mc v (k - 1) - Mc p - 1 .
Nun besteht die Energie, die einem Gas bei der Erwärmung um 1° C
zugeführt werden muß, aus zwei Teilen, nämlich dem Zuwachs an kine
tischer Energie der gradlinigen Molekülbewegung und dem Zuwachs der
sogenannten inneren Energie des Moleküls — vermehrte Umdrehungs
geschwindigkeit der Atome um das molekulare Zentrum und Arbeit, die
verbraucht wird, um die Atome voneinander zu trennen. Diese innere
Energie sei U. Ihr Zuwachs zwischen den Temperaturen t und t 0 sei
Ut-U 0 .
Wir haben gesehen, daß nach dem Avogadroschen Gesetz für
alle Gase gilt:
1 3
-¿r Mu 2 t = — • 1,99 • T Kalorien.
Lj Lj
(Auch das Avogadrösche Gesetz kann aus der kinetischen Gastheorie
abgeleitet werden, wie Maxwell und Boltzmann gezeigt haben, aber
die Ableitung ist zu schwierig, als daß wir sie hier wiedergeben könnten) 1 ).
Dieses Gesetz besagt also laut Formel, daß die kinetische Energie der
gradlinigen Bewegung der Moleküle eines Mols bei der absoluten Tem-
3
peratur T dieselbe für alle Gase und gleich—. 1,99T — 2,985T ist. Ebenso
Li
ist die äußere Arbeit, die bei der Erwärmung eines Gases um t° bei kon
stanten Druck geleistet wird, dieselbe für alle Gase und gleich 1,991 cal.
Bei einem einatomigen Gas ist die zugeführte Energie, die ein Mol bei
konstanten Druck um t° erwärmt, gegeben durch
Mc p t = (1,991 -f- 2,9851) cal.
Bei einem anderen Gas haben wir:
Mc p t = 1,991 + 2,9851 + U t - U 0 .
1,99 j^t=l,99t + -|. l,"t + U t -U 0 .
Aus dieser Gleichung läßt sich Ut —U 0 leicht finden, wenn wir k kennen.
Bei den zweiatomigen Gasen N 2 , 0 2 , H 2 , CO, NO, HCl, HBr und HJ ist
0 Die einfachste Darstellung dieser Ableitung für ein einatomiges Gas-
ist von M. Planck in „Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung“,
1906, S. 140, gegeben.