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Thermodynamik ist das Studium der Energie, deren Umwandlung zwischen verschiedenen Erscheinungsformen, und deren Fähigkeit, Arbeit zu leisten. Sie besitzt einen grossen Umfang von Themen, einschliesslich Wirkungsgrad? von Maschinen, Phasenumwandlungen? und Zustandsgleichungen?. Sie basiert auf den vier Hauptsätzen der Thermodynamik:

nullter Hauptsatz: Wenn A und B die gleiche Temperatur haben, und B und C die gleiche Temperatur haben, so hat A dieselbe Temperatur wie C.

Anders formuliert, Temperatur ist transitiv?, eine [intensive Grösse]?.(Dieses Gesetz wurde erst nach den anderen drei formuliert, obwohl es eine wichtige Basis bildet. Deswegen die seltsame Nummerierung.)

erster Hauptsatz: In einem [abgeschlossenen System]? muss der gesamte Zufluss von Energie gleich dem gesamten Abfluss von Energie sein.

Dies ist der Satz der Energieerhaltung. Analog kann man sagen, es gibt kein [Perpetuum Mobile]? erster Art.

zweiter Hauptsatz: Entropie? nimmt zu.

(Entropie ist ein Mass der Unordnung eines Systems). Dieser Satz ist sehr philosophisch. Er zeichnet eine Zeitachse aus! In der klassischen Mechanik sind alle Vorgänge zeitlich umkehrbar, zumindest wenn man keine Reibung einführt (welche Wärme erzeugt und somit in die Thermodynamik gehört). Nun haben wir plötzlich irreversible Vorgänge: Es gibt keinen Vorgang, welcher die Ordnung ohne Energieverbrauch erhöht.

dritter Hauptsatz: Am absoluten Temperaturnullpunkt ist die Entropie eines [perfekten Kristalls]? gleich null.

Dies ist ein unscheinbarer aber wichtiger Baustein. Der perfekte Kristall ist nötig, da zum Beispiel ein Glas durch die chaotische Anordnung der Atome eine gewisse Entropie auch am absoluten Nullpunkt behält.

Mit diesem Satz von Axiomen kann die ganze klassische Thermodynamik aufgebaut werden.

Siehe auch:


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