Techniklexikon

Zustandsdiagramm

Thermodynamik und statistische Physik, ein Diagramm, das die funktionale Abhängigkeit thermodynamischer Zustandsgrössen graphisch darstellt. In ihnen lassen sich die verschiedenen thermodynamischen Zustandsänderung sowie Kreisprozesse übersichtlich darstellen. Meist wird hierzu eine der Zustandsgrössen bzw. Koordinaten gewählt, entlang der die Zustandsänderung konstant gehalten wird.

Beispiele für Zustandsdiagramme sind das Arbeits- bzw. p-V-Diagramm und das Wärme- bzw. das T-S-Diagramm. In Zustandsdiagrammen sind auch Phasenumwandlungsbedingungen (Phasenübergänge und kritische Phänomene) und die Lage kritischer Punkte darstellbar (p-T-Diagramm, siehe Abb.). Von Bedeutung sind zudem die Mollier-Diagramme und die verschiedenen Phasendiagramme.

Zustandsdiagramm: a) Zustandsdiagramm als Darstellung der Beziehung zwischen den drei Zustandskoordinaten p, V und T einer Substanz. Die beiden Diagramme im Hintergrund sind Projektionen der dreidimensionalen Darstellung auf die p-T- bzw. p-V-Ebene und ergeben das p-V-Zustands- und das p-T-Phasendiagramm (KP: kritischer Punkt, TP: Tripelpunkt). b) Projektionen mit konstantem V, p oder T ergeben die Isochoren, Isobaren und Isothermen der Substanz.