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Lexikon der Mathematik: Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

die Aussage, daß Wärme nicht aus einem niederen zu einem höheren Temperaturniveau übergehen kann, ohne daß an den beteiligten Körpern Veränderungen zurückbleiben.

Dies ist die sogenannte Clausiussche Fassung dieses Satzes. Dazu ist gleichwertig die Kelvinsche Fassung des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik, nach der es unmöglich ist, Arbeit zu leisten durch Abkühlung eines Körpers unter den kältesten Teil seiner Umgebung.

Wäre dies möglich, könnte man die gewonnene Arbeit etwa durch Reibung in Wärme verwandeln, und so einen Körper ohne weitere Wirkungen auf ein höheres Temperaturniveau bringen.

Auf Ostwald und Planck geht die Formulierung zurück: Es ist unmöglich, eine periodisch funktionierende Maschine zu konstruieren, die nichts weiter als Hebung einer Last und Abkühlung eines Wärmereservoirs bewirkt.

Bei einem axiomatischen Aufbau der Thermodynamik kann jeweils eine Fassung als Axiom genommen, und dann als beweisbarer 2. Hauptsatz der Thermodynamik formuliert werden:

Jedes thermodynamische System hat eine Zu-standsgröße S (genannt Entropie). Ihre Differenz wird für gegebenen Anfangs- und Endzustand des Systems berechnet, indem man für das System einen reversiblen Prozeß angibt, der auch vomAn-fangszustand in den Endzustand führt, und die Änderungen der Wärmemenge dividiert durch die Temperatur aufsummiert. Bei allen Vorgängen in wärmedicht abgeschlossenen Systemen nimmt die Entropie nicht ab, nur bei reversiblen Prozessen ändert sie sich nicht.

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  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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