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Maxwell-Konstruktion


Physik


Basiswissen


Gase werden zusammengedrückt oder ausgedehnt: eine Formel sagt den Verlauf von Druck und Volumen recht realistisch voraus. Für niedrige Temperaturen weicht aber die Formel-Vorhersage von der Realität ab. Diesen Bereich erkennt man an Hoch- oder Tiefpunkten im Graphen, die es so in der Realität nicht gibt. Die theoretische Korrektur nennt man die Maxwell-Konstruktion. Sie resultiert für den abweichenden Bereich in einer konstanten Funktion, also einem waagrechten Abschnitt im Funktionsgraphen. Hier steht noch etwas zur Mathematik.

Mathematischer Bezug


Die Maxwell-Korrektur ist ein horizontal verlaufender Abschnitt des Graphen, also der Graph einer konstanten Funktion. Dieser schließt im Bereich der Hoch- und Tiefpunkt mit dem Graphen der Van-der-Waals-Gleichung Flächen ein: ein Teil der Fläche liegt unter der konstanten Funktion, der andere darüber. Maxwell leitete seine Konstruktion aus der physikalischen begründeten Idee ab, dass die Flächen oberhalb und unterhalb der Waagrechten Linie vom Betrag her gleich groß sein müssen, ihre flächenmäßige Bilanz also Null ergeben muss. Siehe mehr zur Mathematik unter Flächenbilanz ↗