Wärmelehre (Thermodynamik)
Beschreibung von Systemen, die sich aus sehr vielen Teilchen zusammensetzen (Vielteilchensystem). |
Definition: Allgemeine Energielehre.
- Sie befasst sich mit den verschiedenen Erscheinungsformen der Energie und deren Umwandlung ineinander.
- Sie stellt allgemeine Gesetze bereit, die jeder Energieumwandlung zugrunde liegen. (aus: Dubbel, Springer-Verlag 1999)
Aufgaben der Thermodynamik:
- Suche nach gemeinsamen physikalischen Gesetzmäßigkeiten,
- Suche nach dem thermischen Gleichgewicht,
- Suche nach geeigneten physikalischen Größen (Zustandsgrößen), die die makroskopischen Eigenschaften der Materie beschreiben,
- Suche nach allgemeingüligen Beziehungen zwischen den Variablen (Zustandsgleichungen, Hauptsätze).
Suchumfeld ist die Summe täglicher Erfahrungen.
Kurze Geschichte der Thermodynamik
- 1824: N.L.S. Carnot veröffentlicht die "Betrachtungen über die bewegende Kraft des Feuers und die zur Entwicklung dieser Kraft geeigneten Maschinen".
Carnot generiert folgende Begriffe:- 'Vollkommene Maschine'
- 'Reversibler Kreisprozeß'
- 'Erhaltung von Energie'
- 1845: J.R. Mayer definiert den "Satz von der Erhaltung der Energie" und beschreibt die Äquivalenz von Arbeit und Wärme (1. Hauptsatz der Thermodynamik).
- 1848: J.P. Joule experimentiert zum 1. Hauptsatz der Thermodynamik.
- 1850: R. Clausius definiert den Begriff Entropie und formuliert den 1. und 2. Hauptsatz der Thermodynamik.
- 1848: W. Thomson (Lord Kelvin) erkennt die Existenz einer universellen Temperaturskala.
- Ende 19. Jh.: J.W. Gibbs entdeckt die Phasenregel, führt chemische Potentiale ein und stellt allgemeingültige Kriterien für das thermische Gleichgewicht auf.
- Anfang 20. Jh.: G.H.Bryan weist auf die innere Energie als die wesentliche Größe zur Darstellung des 1. Hauptsatzes hin.