Thermodynamik – Lexikoneinträge
-
[zu griech. enthalpein »darin erwärmen «], Formelzeichen H : Eine thermodynamische Zustandsgröße, die zur Beschreibung von Vorgängen herangezogen wird, die man bei konstantem Druck ablaufen lässt. Die Einheit der Enthalpie ist J ( Joule).
-
[zu griech. trope »Wendung«, »Umkehr«], Formelzeichen S : Thermodynamische Zustandsgröße, die als Maß für die »Unordnung« eines Systems bzw. (statistisch betrachtet) für die Wahrscheinlichkeit eines Zustandes angesehen werden kann: Die Moleküle eines Gases drängen sich in einem Gefäß aller Erfahrung nach nicht in einem kleinen Volumen zusammen, sondern füllen den ganzen ihnen zur Verfügung stehenden Raum gleichmäßig aus. Dieser Zustand ist der wahrscheinlichste Zustand bzw. der Gleichgewichtszustand. Gleichzeitig ist er der Zustand geringster »Ordnung« bzw. maximaler »Unordnung«.
-
Drei grundlegende Erfahrungssätze, auf denen sich die gesamte Thermodynamik (Wärmelehre) auf baut. 1. Hauptsatz der Thermodynamik: Wärme ist eine Form der Energie; sie kann in andere Energieformen umgewandelt werden und umgekehrt. In einem abgeschlossenen System bleibt die Summe aller Energiearten (mechanische, thermische, elektrische, magnetische, chemische Energie usw.) konstant ( Energieerhaltungssatz ). 2. Hauptsatz der Thermodynamik (auch Entropiesatz genannt): Wärme kann nicht von selbst von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übergehen. 3. Hauptsatz der Thermodynamik (Nernst...
-
Nicht umkehrbar. In der Thermodynamik werden Reaktionen dann als irreversibel bezeichnet, wenn sie von einem Ungleichgewichtszustand zu einem Gleichgewichtszustand führen.
-
Einheit der Energie und der Enthalpie .
-
Eine Kältemaschine ist eine Vorrichtung, mit deren Hilfe unter Arbeitsaufwand Wärme von einem kälteren Körper auf einen wärmeren Körper übertragen wird (würde sie es ohne Arbeitsaufwand tun, wäre sie ein Perpetuum mobile 2. Art und würde den 2. Hauptsatz der Wärmelehre verletzen). Eine Kältemaschine ist also im Prinzip eine Wärmekraftmaschine in umgekehrter Arbeitsrichtung. Die häufigste Form einer Kältemaschine ist der Kühlschrank . Dieser arbeitet hauptsächlich nach dem Kompressorprinzip : Ein gasförmiges Kältemittel (z. B. Isobutan ) wird durch eine elektrisch betriebene Pumpe, den...
-
Wärmeausdehnung ist allgemein die Veränderung der Länge bzw. des Volumens eines Körpers bei Erhöhung oder Erniedrigung seiner Temperatur . Fast alle Körper dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung zusammen. eine wichtige Ausnahme ist Wasser zwischen 0 °C und +4 °C ( Anomalie des Wassers ). Die Wärmeausdehnung ist bei Festkörpern kleiner als in Flüssigkeiten und dort (viel) kleiner als in Gasen. Im Festkörper sind vor allem der Fall einer linearen, also eindimensionalen Ausdehnung in Drähten, Schienen u. Ä. sowie die gleichmäßige Volumenausdehnung (s. u.) von Interesse. Im...
-
Eine Wärmepumpe ist ein Gerät, das unter Energiezufuhr einem kälteren Medium (der „Wärmequelle“) Wärme entzieht und diese einem wärmeren Medium zuführt, also die natürliche Richtung der Wärmeleitung umkehrt. Das Prinzip ist identisch mit dem eines Kühlschranks bzw. einer Kältemaschine, nur dass hier sozusagen das Innerste nach außen gekehrt wird: Während bei einem Kühlschrank dem Inneren Wärme entzogen und nach außen (an die Küchenluft) abgegeben wird, entzieht die Wärmepumpe eines Passivhauses der Außenluft Wärme und heizt damit das Innere des Hauses auf. Im Idealfall kann eine elektrisch...
-
Wärmestrahlung ist ganz allgemein die Abgabe von Wärme in Form von elektromagnetischen Wellen . Da Wärmestrahlung, die von einem anderen Körper absorbiert wird, diesen erwärmt, ist Wärmestrahlung neben Wärmeleitung und Konvektion eine drei Formen des Wärmetransports und zudem die einzige Möglichkeit, Wärme durch das Vakuum zu übertragen. Wenn sich Strahler und Empfänger von Wärmestrahlung im thermischen Gleichgewicht befinden, nennt man die Strahluzng auch Temperaturstrahlung. Ein idealer Temperaturstrahler ist ein schwarzer Strahler , dessen Spektrum zwar kontinuierlich ist, aber ein...