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Virialsatz

Thermodynamik und statistische Physik, Beziehung zwischen dem Zeitmittel der kinetischen und der potentiellen Energie eines physikalischen Systems. Die kinetische Energie eines Systems aus N Massepunkten mit den Ortsvektoren ri ist gegeben durch Virialsatz. Sind alle Orte ri und Geschwindigkeiten Virialsatz zu jedem Zeitpunkt endlich, so gilt für die zeitlichen Mittelwerte nach dem Virialsatz die Beziehung

Virialsatz

wobei Fi die auf den i-ten Massepunkt wirkende Kraft ist. Das Zeitmittel Virialsatz wird Virial genannt. Für den Spezialfall des abgeschlossenen Systems, in dem zwischen den Massen nur Gravitationskräfte wirken, gilt Virialsatz, wobei Virialsatz das über die Zeit gemittelte Gravitationspotential ist.

Mit Hilfe des Virialsatzes kann man die Zustandsgleichung idealer Gase und realer Gase (Van-der-Waals-Gleichung) ableiten oder Näherungsformeln für diese aufstellen. Der Virialsatz gilt auch für quantenmechanische Mittelwerte.

 

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