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Lexikon der Mathematik: Maxwellscher Dämon

von Maxwell erdachtes „Wesen“, um einen scheinbaren Konflikt zwischen dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik (Hauptsätze der Thermodynamik) und der statistischen Thermodynamik offenkundig zu machen.

Maxwell meinte, daß der zweite Hauptsatz sicher für makroskopische Körper im ganzen gültig sei, seine Gültigkeit auf molekularer Ebene sei aber nicht sicher. Um dies zu zeigen, betrachtete er einen Zylinder, der mit einem Gas von einheitlicher Temperatur gefüllt ist. Eine Trennwand soll nun den Zylinder in zwei Teile A und B spalten. Außerdem habe die Trennwand ein kleines Loch. Der Maxwellsche Dämon sei nun in der Lage, die Geschwindigkeit der einzelnen Moleküle festzustellen. Er läßt alle Moleküle von B nach A durch das Loch, deren Geschwindigkeit größer als ein gewisser Wert ist, alle Moleküle dürfen durch das Loch von A nach B, deren Geschwindigkeit kleiner ist. Dadurch wird in den Teilen A und B eine unterschiedliche Temperatur erzeugt, ohne Arbeit zu leisten, was im Widerspruch zum zweiten Hauptsatz steht.

Der Maxwellsche Dämon ist ein Beispiel dafür, wie die Erweiterung von Kenntnis den Wert der Entropie senken kann.

Szilard hat 1929 gezeigt, daß man zu keinem Widerspruch kommt, wenn man versucht, den Maxwellschen Dämon als thermodynamisches System zu „realisieren“.

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  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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