4. Energiekonjugierte Größen

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Die in Abbildung (4.1) paarweise gelisteten Größen werden als zueinander „energiekonjugiert“ bezeichnet [Bergmann/Schäfer 111998, 1045], weil sie in der Form

 

intensive Größe · d(extensive Größe)

 

nach einem einheitlichen Schema als „Pensa“ in die „gibbssche Fundamentalform“ eingehen und damit eine Zustandsfunktion begründen, die als Energie bezeichnet wird und die jedem System zusätzlich zu seinen substanziellen Mengen eignet. Aus dieser Fundamentalform gehen Beziehungen zwischen Größen des Systems hervor, die auf dessen unterschiedliche Zustände abheben, nicht aber auf das, was einen Übergang zwischen diesen bewirken würde. Deshalb sind Folgen zusammenhängender Zustände auch keine Prozesse, selbst wenn man diese als „reversibel“ verbrämt.

Extensive Größen werden grundsätzlich (es gibt – neben Volumen und Ortsvektor, siehe dazu hier – eine Ausnahme, den Impuls) über die im System enthaltenen Elementarmengen bemessen, weshalb sie sich an jedem Zustand eines Systems und unabhängig von anderen Systemen bestimmen lassen.

Intensive Größen lassen sich nur dann an einem System bestimmen, wenn dessen Energiefunktion bekannt ist. Ansonsten muss sich ein Fließgleichgewicht zwischen zwei verschiedenen Systemen herstellen lassen, damit das unbekannte Potential des einen Systems auf die Größenwerte des evtl. bekannten Potentials des anderen Systems zurückgeführt werden kann.

Die energiekonjugierten Größen spannen ein duales System von Basisgrößen auf und zeichnen die Wärmelehre, die beide Größensysteme integriert, als eine metadisziplinäre Universaltheorie der Physik aus. Ironischerweise steht ausgerechnet die Definition der Basisgrößen der „Wärme“, also Entropie und thermisches Potential, auf einem schwachen Fundament.