Mechanisches Pensum

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Seit den Anfangszeiten der Wärmelehre koexistieren zwei voneinander verschiedene Bilanzierungsvorschriften für die Energie eines Stoffgases („Idealen Gases“) bzw. eines Lichtgases („Hohlraumstrahlung“):

Entweder wird die Energie aus der spektralen Impulsdichte der Stoffteilchen (kinetische Gastheorie) bzw. der Lichtteilchen (plancksche Strahlungsformel) direkt berechnet.
Oder es werden dafür Unterschiede der kinetischen Energie zweier Zustände eines externen Körpers („Volumenarbeit“) sowie ein thermisches Pensum berücksichtigt.

Während kinetische Gastheorie und Quantentheorie die mit einem Zustand verbundene Energie des jeweiligen Gases ableiten, bezieht die Wärmelehre den energetischen Unterschied zweier Zustände des jeweiligen Systems teilweise (Lichtgas) oder ganz (Stoffgas) auf dessen Peripherie.

In beiden Fällen verzichtet die Wärmelehre darauf, die Impulsverteilung der Teilchen im System zu berücksichtigen. Stattdessen wird die Änderung im Inventar eines reinen Impuls-Reservoirs betrachtet, die mit einem entsprechenden mechanischen Pensum verbunden ist.

Grundsätzlich könnte auch die Energie eines Licht-Stoff-Gemischs („Generelles Gas“) aus den spektralen Impulsdichten beider Teilchenarten abgeleitet werden. Setzt man in der gibbsschen Fundamentalform weiterhin die Volumenarbeit ein, so müssen in diesem Fall sowohl ein thermisches als auch chemisches Pensum hinzukommen.