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2020 | Book

Die Eigenschaften der Stoffe: Suszeptibilitäten und Transportkoeffizienten

Ein Überblick über die Definitionen in der Thermodynamik

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Dieses essential gibt einen Überblick über die Definitionen von Suszeptibilitäten bzw. Responsefunktionen und von Transportkoeffizienten in Materie. Es zeigt, wie Suszeptibilitäten aus thermodynamischen Potenzialen berechnet werden können und wie man Transportkoeffizienten auf die Eigenschaften der Atome zurückführt. Das essential ist Teil einer dreiteiligen Reihe zur Thermodynamik, zusammen mit Temperatur und Wärme – was ist das wirklich? und Thermodynamische Potenziale und Zustandssumme.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Einführung
Zusammenfassung
Die uns umgebende Materie hat eine Fülle verschiedener Eigenschaften: Größe, Form, Masse, Farbe Härte, Dichte, elektrische Ladung, Magnetisierung, chemische Zusammensetzung usw. Alle diese Eigenschaften werden Mengengrößen oder Extensivgrößen genannt, sofern ihr Wert proportional zur Atomzahl eines Körpers ist. Solche Eigenschaften hängen vor allem von den Bedingungen ab, unter denen sich die Materie gerade befindet, von der Temperatur, dem Druck, dem elektrischen oder magnetischen Feld usw.
Klaus Stierstadt
Kapitel 2. Suszeptibilitäten und Responsefunktionen
Zusammenfassung
Nun wollen wir uns einen Überblick über alle denkbaren Suszeptibilitäten der Materie verschaffen. Das gelingt am besten durch Inspektion eines thermodynamischen Potenzials, nämlich der inneren Energie U eines Körpers. Diese setzt sich aus vielen verschiedenen Anteilen zusammen, seiner mechanischen, thermischen, elektrischen und magnetischen Energie usw.
Klaus Stierstadt
Kapitel 3. Transportkoeffizienten
Zusammenfassung
Alle Vorgänge in Natur und Technik sind mit dem Transport von Energie in irgendeiner Form verbunden; entweder von einem Ort zum anderen oder am selben Ort im Lauf der Zeit aus der Umgebung. Dabei herrscht definitionsgemäß kein Gleichgewicht, denn sonst würden wir ja gar keinen Vorgang beobachten können. In der unbelebten Natur sehen wir Transportvorgänge beim Wettergeschehen, bei Wellen und Wasserströmungen, bei der Bewegung von Materie in Galaxien, Sternen und Planeten.
Klaus Stierstadt
Kapitel 4. Die Entropieproduktion bei Transportprozessen
Zusammenfassung
Schon in der Einführung haben wir erwähnt, dass Ströme von Materie, Energie, elektrischer Ladung usw. deswegen fließen, weil dadurch der zweite Hauptsatz der Thermodynamik erfüllt wird. In einem abgeschlossenen System nimmt nämlich die Entropie beim Fließen eines Stromes stets zu. Wir wollen das an einigen Beispielen erläutern. Zunächst zur Wärmeleitung, dem Strom der mikroskopischen Energie von Atomen.
Klaus Stierstadt
Backmatter
Metadata
Title
Die Eigenschaften der Stoffe: Suszeptibilitäten und Transportkoeffizienten
Author
Prof. Dr. Klaus Stierstadt
Copyright Year
2020
Electronic ISBN
978-3-658-29099-3
Print ISBN
978-3-658-29098-6
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-29099-3

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