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Lexikon der Mathematik: Wärme

ein Term in der Energiebilanz eines thermodynamischen Prozesses, dessen Existenz in der phänomenologischen Thermodynamik aus der Forderung der Gültigkeit des Energieerhaltungssatzes (Hauptsätze der Thermodynamik) verstanden werden kann.

Die Wärme ist nach der statistischen Thermodynamik als mittlere Energie der ungeordneten Bewegung von Teilchen großer Gesamtheiten zu verstehen. Ursprünglich wurde die Messung der Wärme auf die der Temperatur und der Masse (sowie die ihrer Reinheit) zurückgeführt (1 cal ist die Wärmemenge, die man 1 g Wasser zuführen muß, um seine Temperatur von 14d,5°C auf 15,5°C zu erhöhen). Nach dem heute geltenden Internationalen Einheitensystem wird die Wärme in der Einheit der Arbeit (Joule) gemessen.

Auf dem Weg zur Formulierung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik hat die Erkenntnis eine wesentliche Rolle gespielt, daß zwischen Arbeit

und Wärme eine feste Beziehung besteht (mechanisches Wärmeäquivalent). Der zahlenmäßige Wert des Umrechnungsfaktors ist 1, wenn Wärme und Arbeit in Joule gemessen werden. Wie die von einem thermodynamischen System geleistete Arbeit ist auch die auf das System übertragene Wärme keine Zustandsgröße, beide Größen hängen von dem Weg ab, auf dem das thermodynamische System von einem in einen anderen Zustand gebracht wird.

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  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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