Thermodynamik

(1)Die Konzeption der Thermodynamik (genauer: der phänomenologischen Thermodynamik) als eines Gebietes der theoretischen Physik und der theoretischen Naturwissenschaften insgesamt kann in moderner Sicht etwa folgendermaßen umrissen werden: Gegenstand der Thermodynamik sind alle Systeme, in denen die Temperatur ein Rolle spielt. Das sind Vielteilchensysteme. Die Thermodynamik abstrahiert jedoch von der atomistischen Struktur aller Materie; sie ist eine Kontinuumstheorie oder Feldtheorie.Die Temperatur, genauer die thermodynamische Temperatur oder Kelvin-Temperatur, ist definiert als ein Maß für die mittlere Energie der ungeordneten Bewegung (die thermische Energie) der Teilchen des Systems.Im Rahmen der phänomenologischen Thermodynamik selbst wird der Temperaturbegriff über den sogenannten nullten Hauptsatz oder über einen Carnotschen Kreisprozeß oder auf andere Weise eingeführt.Eine Grundgröße der Thermodynamik ist die innere Energie eines Systems als Summe der thermischen Energien aller Teilchen des Systems. Äußere Energien, wie sie etwa durch eine Translation des Gesamtsystems (eine Translation des Massenmittelpunktes) oder durch eine Rotation gegeben sind, gehören nicht zum Gegenstand der Thermodynamik.Teilchen in einem thermodynamischen System sind Objekte der Mikrophysik wie Moleküle, Atome, Ionen, Radikale, Atomkerne, Spins, Elektronen, Photonen und alle elementaren Teilchen, aber auch alle Quasiteilchen wie Phononen und Magnonen.