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Grenzwertbestimmung/molare Wärmekapazität

Die molare Wärmekapazität eines zweiatomigen idealen Gases bei konstantem Volumen v ist durch

gegeben.

Wie verhält sich die molare Wärmekapazität bei sehr großen Temperaturen () und bei sehr kleinen Temperaturen ()?

Lösung:

Durch eine Substitution wird die ganze Rechnung übersichtlicher. Aus folgt , aus folgt . Damit ergibt sich die Aufgabe für große Temperaturen

Bei dem Grenzübergang gehen sowohl der Zähler als auch der Nenner gegen Null. Deshalb muß der Grenzübergang mittels der Regel von l'Hospital berechnet werden.

Auch nach der ersten Ableitung werden Nenner und Zähler beim Grenzübergang Null. Darum muß noch die zweite Ableitung gebildet werden. Damit ergibt sich

für große Temperaturen.

Analog erhält man

für kleine Temperaturen.
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