Maxwell-Beziehung

Die nach dem Physiker James Clerk Maxwell benannten Maxwell-Beziehungen oder Maxwell-Relationen stellen wichtige Zusammenhänge zwischen verschiedenen Größen her.

Thermodynamik

Die maxwellschen Beziehungen der Thermodynamik erlauben es, Änderungen der Zustandsgrößen (z.B. Temperatur T oder Entropie S) als Änderungen anderer Zustandsgrößen (z.B. Druck p oder Volumen V) auszudrücken.

Diese Beziehungen können hergeleitet werden, indem man von den Zustandsfunktionen Innere Energie U, Enthalpie H Freie Energie A oder Freie Enthalpie G ausgeht und deren totales Differential betrachtet, siehe Charakteristische Funktionen.

Nach dem Satz von Schwarz müssen die gemischten zweiten partiellen Differentialquotienten einer Zustandsfunktion f einander gleich sein:

\frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y}          = 		\frac{\partial^2 f}{\partial y \partial x}


Wendet man dies auf die vier Zustandsfunktionen U, H, A und G an, erhält man die vier Maxwell-Formeln:

\left( 		\frac{\partial T}{\partial V}  	\right)_S         =- 	\left( 		\frac{\partial p}{\partial S}  	\right)_V
\left( 		\frac{\partial T}{\partial p}  	\right)_S         = 	\left( 		\frac{\partial V}{\partial S}  	\right)_p
\left( 		\frac{\partial p}{\partial T}  	\right)_V         = 	\left( 		\frac{\partial S}{\partial V}  	\right)_T
\left( 		\frac{\partial V}{\partial T}  	\right)_p         =- 	\left( 		\frac{\partial S}{\partial p}  	\right)_T

Elektrodynamik

Die Maxwellsche Beziehung der Elektrodynamik verbindet den Brechungsindex n mit der relativen Dielektrizitätskonstante ε r. Sie ist eine zentrale Gleichung der Elektrodynamik. Im einfachsten Fall lautet sie n ≈ √ ε r.

Siehe auch: Maxwellsche Gleichungen


Kategorie:Thermodynamik

See also: Maxwell-Beziehung, Brechungsindex, Charakteristische Funktionen, Dielektrizitätskonstante, Differentialquotient, Druck (Physik), Elektrodynamik, Enthalpie, Entropie, Freie Energie