TY  - THES
A1  - Hilf, Eberhard
T1  - Oberflächenspannung und Thermodynamik des idealen Gases
N2  - Für ein System ('ideales Gas') von N miteinander nicht wechselwirkenden Teilchen oder Zuständen, deren Wellenfunktionen φ(x) der Randbedingung φ(x)=0 für x aus Ŵ. gehorchen sollen, (W sei dabei die Oberfläche eines geschlossenen Hohlraumes Ŵ beliebiger Gestalt), ist von verschiedenen Autoren eine halbklassische Eigenwertdichteformel angegeben worden. Diese hängt nur linear über die Integrale V ,W und L über Ŵ (Volumen, Oberflächeninhalt und totale Krümmung von Ŵ) von der Gestalt. des Hohlraumes ab. Während von H. Weyl mathematisch bewiesen, werden konnte, daß der führende Volumterm im Gebiet großer Eigenwerte alle folgenden Terme überwiegt, konnte für den Oberflächenterm eine gleichartige Vermutung bisher nur numerisch begründet werden. Von dieser halbklassischen Eigenwertdichteformel ausgehend, werden die thermodynamischen Relationen des idealen Gases aufgebaut und einige Größen wie innere Energie, spezifische Wärme sowie die Oberflächen- und Krümmungs-Spannung für die Grenzfälle starker, ein Gebiet mittlerer und schwacher Entartung explizit berechnet, und zwar sowohl für die Fermi-Dirac als auch die Bose-Einstein-Statistik, als auch für deren klassischen Grenzfall, die Boltzmann-Maxwell-Statistik (s.Diagramm). Ausgenommen wird nur der Spezialfall der Einsteinkondensation, weil hier die (nur im Gebiet großer Eigenwerte gültige) halbklassische Eigenwertdichteformel nicht angewendet werden darf. Die in dieser Arbeit untersuchten quantenmechanisch bedingten Oberflächeneffekte idealer Quantengase sind experimentell bisher wenig untersucht worden; für Molekülgase sind sie verschwindend klein. Die experimentell beobachtete Oberflächenspannung stabiler Atomkerne wird von dem Modell, das den Kern als ideales, entartetes Fermigas der Temperatur T beschreibt, im wesentlichen richtig wiedergegeben. Mit dem in Kap. 3b) abgeleiteten Ausdruck für die Oberflächenspannung stark entarteter idealer Fermigase endlicher Temperatur kann eine Voraussage über die Oberflächenspannung angeregter Atomkerne gemacht werden.
Y1  - 1966
UR  - http://publikationen.ub.uni-frankfurt.de/frontdoor/index/index/docId/7225
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hebis:30-72009
ER  -