Techniklexikon

Thermodynamik

Wörtlich die »Lehre von bewegter Wärme«. Die Th. liefert die theoretischen Grundlagen für alle Energiewandlungen, bei denen Wärme im Spiel ist. Durch Verallgemeinerungen ihres 1. und 2. Hauptsatzes werden ihre Erkenntnisse aber auch auf andere Energiewandlungen angewendet. Der 1. Hauptsatz der Th. besagt, daß in einem geschlossenen System die Energie erhalten bleibt (Energieerhaltungssatz) und Wärme in Arbeit und umgekehrt nur in zahlenmäßig festen Verhältnissen umgewandelt werden können. Der 2. Hauptsatz der Th. , auch Entropiesatz (Entropie) genannt, wird oft sehr verschieden formuliert. Die gebräuchlichsten Formulierungen sind: 1. Der Wärmeübergang von einer höheren auf eine niedrigere Temperatur oder die Erzeugung von Wärme durch Reibung kann nicht rückgängig gemacht (ist irreversibel) werden, ohne daß Veränderungen im Umfeld (Natur) zurückbleiben. 2. Die Umwandlung von Wärme in Arbeit in einem periodisch ablaufenden Prozeß (Kreisprozesse) ist nur möglich, wenn dabei Wärme von höherer zu tieferer Temperatur übergeht. Niemals könne die gesamte bei der höheren Temperatur verfügbare Wärme in Arbeit umgewandelt werden. Aus dieser Tatsache ergibt sich, daß der Wirkungsgrad, das Verhältnis von gewonnener zu aufgewendeter Arbeit, niemals höher als sein kann. Den Wirkungsgrad oder 100% würde der Carnotsche Kreisprozeß (Kreisprozesse) liefern, könnte man ihn realisieren. Der 2. Hauptsatz schließt auch das Perpetuum mobile aus, die Maschine, die nach einmaliger Anregung immer liefe ohne Energie aufzunehmen. Thermodynamik und statistische Physik Thermodynamik und Statistische Mechanik.