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Published in:
2020 | OriginalPaper | Chapter
1. Grundlagen der Thermodynamik
Authors : Christa Lüdecke, Dorothea Lüdecke
Published in: Thermodynamik
Publisher: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Die Thermodynamik ist das Gebiet der Physik, das die Umwandlung verschiedener Energieformen ineinander, unter besonderer Berücksichtigung von Wärme und mechanischer Arbeit, behandelt.
Innerhalb der Thermodynamik gibt es zwei Teilgebiete:
Die klassische oder phänomenologische Thermodynamik beschreibt einen Stoff durch seine makroskopisch messbaren Eigenschaften, z. B. Temperatur, Druck und Volumen.
Die statistische Thermodynamik führt die makroskopischen Eigenschaften eines Stoffes auf die Eigenschaften seiner mikroskopischen Bestandteile zurück, z. B. auf die Orts-Koordinaten, Geschwindigkeiten bzw. Impulse der Atome oder Moleküle, und berechnet aus den Eigenschaften dieser mikroskopischen Teilchen mit Hilfe der statistischen Methoden der klassischen Mechanik und der Quantenmechanik die makroskopischen Eigenschaften des Stoffes. So entspricht die Temperatur eines Stoffes der kinetischen Energie seiner Atome oder Moleküle, und der Druck eines Gases ist der von den Gasteilchen auf die Gefäßwandung übertragene Impuls pro Flächeneinheit.
Die Thermodynamik baut auf wenigen Axiomen auf, d. h. Grundsätzen, die nicht von anderen Sätzen abgeleitet und prinzipiell nicht bewiesen werden können. Sie stellen empirische Erfahrungssätze dar, die selbst oder deren Folgen bisher nicht durch die Erfahrung widerlegt worden sind. Alle Folgerungen, die man aus einem Satz herleiten kann und die von der Erfahrung bestätigt werden, gelten als Bestätigung für die Gültigkeit dieses Satzes. Umgekehrt aber ist ein Satz widerlegt, wenn nur eine seiner Folgerungen der Erfahrung widerspricht.