Strom und Pensum

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Das Vorurteil, mit Entropie eine Erhaltungsgröße vor sich zu haben, geht mit einem tief verwurzelten Missverständnis über die Bedeutung von „Wärmeströmen“ einher.

Die mit Beginn des 19. Jahrhunderts aufkommende Theorie der Wärmekraftmaschinen befasste sich selbstverständlich mit der Frage, wieviel mechanische Energie sich aus einer vorgegebenen Menge an Brennstoff gewinnen ließ, womit natürlich die Peripherie der Wärmekraftmaschine angesprochen wurde. Dementsprechend definiert sich der thermische Wirkungsgrad einer zyklisch arbeitenden Wärmekraftmaschine auch über Veränderungen in der Peripherie: Wieviel Arbeit gewinnt man aus dem eingesetzten Brennstoff bzw. der eingesetzten Wärme?

Da sich Arbeit durch die Änderung eines Bewegungszustandes bemisst, stand damit ein Objekt im Rampenlicht, das sich in der Peripherie der (stationären) Wärmekraftmaschine bewegte und dabei Energie transportierte. In Analogie dazu verband man mit Wärme ebenfalls eine Entität, die Energie transportierte und zwischen einem Wärme-Reservoir und der Wärmekraftmaschine ausgetauscht wurde.

Systematisch unbeachtet blieb jedoch, dass sich die gewonnene Arbeit letztlich nur auf die Änderung eines Bewegungszustandes bzw. eines Impuls-Inventars zurückführen ließ, wobei der kinematische Aspekt – das fragliche Objekt bewegt sich in Relation zur Wärmekraftmaschine – energetisch gesehen völlig bedeutungslos ist. Deshalb fiel auch nicht auf, dass die investierte Wärme als Änderung eines Entropie-Inventars zu interpretieren war und ihr „Verströmen“ ebenfalls keine energetische Bedeutung hat.

Am Ende wurden die in der Peripherie entstehenden mechanischen und thermischen Pensa als strömende Energieportionen der Wärmekraftmaschine selbst zugeschlagen. Thermische Pensa sind jedoch nur dann identisch, wenn die zugrundeliegende Entropie isotherm ausgetauscht wird, und sie nicht quillt, wenn sie einem System entzogen wird, und auch nicht quillt, wenn sie einem anderen System zugeführt wird.