Thermodynamik

Zusammenfassung

Im Kapitel über die Thermodynamik geht es zunächst um die Grundbegriffe Wärme, Wärmekapazität und Temperatur. In einem kurzen Abschnitt wird hierbei auch die Ausdehnung von Stoffen bei Erwärmung behandelt. Ein eigener Abschnitt ist dann dem idealen Gas und seiner Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung gewidmet. Insbesondere werden die ideale Gasgleichung und der Begriff der inneren Energie eingeführt. In diesem Zusammenhang wird auch der 1. Hauptsatz der Thermodynamik formuliert. Anhand des idealen Gases werden wir dann die verschiedenen Zustandsänderungen (isochor, isobar, isotherm und adiabatisch) kennenlernen. Ein weiterer Abschnitt ist dann der Frage gewidmet, welche Prozesse von sich aus in der Natur ablaufen. Hierbei werden im Rahmen der statistischen Thermodynamik die Begriffe der Entropie und der Reversibilität eingeführt. Mit diesen Begriffen können wir dann den 2. und 3. Hauptsatz der Thermodynamik formulieren. Die eingeführten Konzepte der Thermodynamik werden schließlich anhand des Beispiels einer Wärmekraftmaschine (Carnot-Prozess) eingeübt.