Bei näherer Betrachtung der Größen, mit denen wir den Zustand eines Systems beschreiben können, stellen wir fest, dass sie sich in zwei Gruppen einteilen lassen. Die eine Gruppe bezeichnet Eigenschaften, die von der Größe des Systems unabhängig sind. Man nennt sie intensive Größen; dazu gehören beispielsweise Temperatur und Druck. Die andere Gruppe enthält extensive Größen. Sie sind von der Größe des Systems abhängig, wie z.B. das Volumen oder die Stoffmenge. Wir erkennen dies sofort bei der Vereinigung zweier, sich im thermischen Gleichgewicht befindlicher, identischer Systeme zu einem Gesamtsystem. Das Gesamtsystem zeigt dieselbe Temperatur und denselben Druck wie die beiden einzelnen Systeme, aber das doppelte Volumen und die doppelte Stoffmenge.

Häufig werden in der Chemie die molaren Größen verwendet. Man erhält sie, wenn die extensiven Größen durch die Stoffmenge n dividiert werden. Zur Charakterisierung verwendet man den Index m:

Wie die Erfahrung lehrt, sind alle intensiven Größen einer aus einem reinen Stoff bestehenden Phase eindeutig bestimmt, wenn zwei intensive Größen festgelegt sind. Besteht das System beispielsweise aus einer reinen Flüssigkeit und sind als intensive Größen Viskosität und Brechungsindex bekannt, so sind damit im allgemeinen gleichzeitig z.B. Temperatur, Druck und Dichte gegeben. Zu den wenigen Fällen, in denen diese eindeutige Zuordnung nicht gilt, zählt die Dichte des Wasser, die in Abhängigkeit von der Temperatur ein Maximum durchläuft.

Prinzipiell hat keine der intensiven Größen einen Vorrang vor den anderen, dennoch ist es zweckmäßig, den Betrachtungen leicht messbare Größen als unabhängige Variable zugrunde zu legen.

Oft verwendet man den Druck und die Temperatur als unabhängige Variable. Dann ist z.B. das molare Volumen eine eindeutige Funktion von p und T. Da diese Größen den Zustand des Systems beschreiben, nennt man sie Zustandsgrößen und die Gleichung, die eine Beziehung zwischen den drei Variablen herstellt, die Zustandsfunktion.

Häufig werden aber auch das Volumen, die Temperatur und die Stoffmenge als unabhängige Größen gewählt. Dann ist p = f(V,T,n) bzw. p = f(V_m,T) nach Einführung des molaren Volumens.
 

Auf diesem Webangebot gilt die Datenschutzerklärung der TU Braunschweig mit Ausnahme der Abschnitte VI, VII und VIII.