Der Versuch von Clément-Desormes ist ein physikalisches Experiment im Gebiet der Thermodynamik zur experimentellen Bestimmung des Adiabatenkoeffizienten, also des Verhältnisses ${\displaystyle c_{p}/c_{v}}$ der Wärmekapazitäten von idealen Gasen bei konstantem Druck und konstantem Volumen. Es wurde 1819 von Nicolas Clément und Charles-Bernard Desormes durchgeführt.

Experiment

Gegeben sei ein Druckbehälter mit dem Volumen ${\displaystyle V}$, welcher mit einer Vorrichtung zur Messung des Drucks ausgestattet ist. Mithilfe einer Pumpe lässt sich im Behälter ein Druckunterschied ${\displaystyle \Delta p_{1}}$ gegenüber dem Umgebungsdruck ${\displaystyle p_{0}}$ erzeugen. Nach genügend Zeit stellt sich ein thermisches Gleichgewicht ein, die Temperatur ${\displaystyle T}$ im Innern des Druckbehälters entspricht der Umgebungstemperatur ${\displaystyle T_{0}}$. Nun wird für kurze Zeit ein Ventil geöffnet, sodass ein Druckausgleich mit der Umgebung stattfindet. Das stellt eine adiabatische Zustandsänderung des Gases ${\displaystyle (p_{0}+\Delta p_{1},T_{0})\rightarrow (p_{0},T_{1})}$ dar. Daraufhin wird das Ventil wieder geschlossen und es lässt sich nun eine isochore Druckänderung um ${\displaystyle \Delta p_{2}}$ beobachten, bis die Temperatur wieder ${\displaystyle T_{0}}$ beträgt.

Der Adiabatenkoeffizient lässt sich nun mithilfe der Gleichungen für adiabatische und isotherme Zustandsänderungen unter der Annahme, dass ${\displaystyle \Delta p_{1}\ll p_{0}}$ und ${\displaystyle \Delta p_{2}\ll p_{0}}$, näherungsweise bestimmen mit

${\displaystyle \gamma \approx {\frac {\Delta p_{1}}{\Delta p_{1}-\Delta p_{2}}}}$.

Siehe auch

• Rüchardt-Experiment

Weblinks

• Mesure de gamma (Clément-Desormes). Animation zum Experiment.
• The Clément-Desormes Experiment Physics LibreTexts.

Einzelnachweise

1. ↑ Charles Desormes und Nicolas Clément. In: Journal de physique, de chimie et d'histoire naturelle Nr. 07, 1819, p.331. gallica, aufgerufen am 22. August 2021.
2. ↑ Mário J. de Oliveira: Equipartition of energy, Avogadro law and ratio of specific heats. In: Revista Brasileira de Ensino de Física. Band 41, Nr. 3, 2019, S. e20180307, doi:10.1590/1806-9126-rbef-2018-0307 (researchgate.net).