Kinetische Gastheorie

Die Kinetische Gastheorie (früher auch dynamische Gastheorie) ist ein Teilgebiet der statistischen Mechanik.

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Die kinetische Gastheorie erklärt die Gasgesetze und die Eigenschaften von Gasen durch Bewegungsvorgänge ihrer Teilchen. Die Kinetische Theorie offeriert eine Erklärung der mikroskopischen Eigenschaften von Temperatur und Wärme, wohingegen die Thermodynamik deren makroskopischen Eigenschaften untersucht.

Schon im 17. Jahrhundert vermuteten Physiker wie Francis Bacon, dass Wärme eine Form der Bewegung ist. Der erste der eine vollständigere Theorie entwarf war Daniel Bernoulli 1738. Ihm folgten u.a. Michail Wassiljewitsch Lomonossow, Georges-Louis Le Sage, John Herapath und John James Waterston, jedoch wurden deren Hypothesen weitgehend ignoriert. Erst ab 1850 wurde die kinetische Gastheorie durch die Arbeiten von Physikern wie Rudolf Clausius, James Clerk Maxwell und Ludwig Boltzmann allgemein anerkannt.

Die wichtigsten Aussagen der Theorie sind:

1. Die Teilchen eines Gases (Atome, Moleküle) sind ständig in ungeordneter, nur statistisch fassbarer Bewegung.
2. Zwischen ihren Zusammenstößen bewegen sie sich gleichförmig und unabhängig voneinander, ohne Bevorzugung einer Richtung.
3. Die Teilchen üben keine Kräfte aufeinander aus, solange sie sich nicht berühren.
4. Zusammenstöße der Teilchen und mit der Gefäßwand gehorchen dem Gesetz des elastischen Stoßes und verursachen den Gasdruck.

Obige Aspekte beschreiben das so genannte ideale Gas. Der Übergang zum realen Gas erfolgte später – unter anderem durch Ergänzung des dritten Aspekts um Wechselwirkungen und die Brown'sche Molekularbewegung.

Siehe auch

• Wärmeübertragung
• Maxwell-Boltzmann-Verteilung
• Makroskopie