Techniklexikon

Maxwellsches Kriterium

Thermodynamik und statistische Physik, besagt, dass die Flächen F₁ und F₂ zwischen der aus der Van-der-Waals-Gleichung folgenden Isotherme und der experimentell beobachteten Geraden, der Maxwell-Geraden, gleich sein muss (Abb.). In dem durch die Flächen F₁ und F₂ beschriebenen Gebiet koexistieren die flüssige und gasförmige Phase. Dieses Gebiet lässt sich nicht allein durch die Van-der-Waals-Gleichung beschreiben.

Das Maxwellsche Kriterium ist eine notwendige Folge aus dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Wäre etwa F₂ > F₁, so liesse sich ein Perpetuum mobile zweiter Art konstruieren, so dass über einen Kreisprozess entlang A-B-C-D-A auf der Van-der-Waals-Isothermen die Arbeit F₁ - F₂ gewonnen werden kann. In Folge würde ein Wärmebad abgekühlt werden. Im umgekehrten Fall F₂ < F₁ erhält man das gleiche Ergbnis, wenn der Prozess in umgekehrter Richtung durchlaufen wird. Demnach ist nur die Bedingung F₂ = F₁ zulässig.

Maxwellsches Kriterium: Maxwell-Gerade bzgl. der aus der van-der-Waals-Gleichung berechneten Isotherme im p-V-Diagramm. Die Flächen F₁ und F₂ sind gleich gross.