Erhaltungsgröße Entropie

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Eine weitere Schlussfolgerung, die mit Hilfe des „Zweiten Hauptsatzes“ gezogen wurde, attackiert die als selbstverständlich geltende, zugleich auch mehrfach implizit getroffene Annahme, dass die Entropie eine Erhaltungsgröße sei:

Die Entropie eines entropie-adiabaten Systems kann nicht abnehmen (wohl aber zunehmen).

Man darf deswegen von Attacke sprechen, weil diese Aussage umgehend nach einer physikalischen Erklärung verlangt, 1) wodurch Entropie hervorgebracht wird, und 2) warum dieser Mechanismus nicht zum Tagen kommen soll, wenn die Unterschiede „klassischer“ Gleichgewichtszustände betrachtet werden.

Die Verwunderung, die mit dem zweiten Punkt verbunden ist, lässt sich relativ rasch aufklären. In der Ableitung des Satzes über die entropie-adiabate Zunahme der Entropie hat sich dasselbe Missverständnis eingeschlichen wie beim Beweis des „Zweiten Hauptsatzes“: Auch bei identischer Kompensation in der Peripherie (im Zweifel ohne jede Kompensation) sollen die Endzustände eines natürlichen und eines reversiblen Vorgangs gleich sein können. Während der Vergleich zwischen natürlichem (Elementargewissheit) und bi-direktional „reversiblem“ Vorgang („Zweiter Hauptsatz“) programmatisch ist, gibt es beim Beweis des Satzes über die Entropiezunahme keine Notwendigkeit, einen der eingeführten Prozesse als „natürlich“ zu kennzeichnen.

Im Rahmen der Wärmelehre nach altem Muster wird der Teil des entropie-adiabat geführten Kreisprozesses, der einen Beitrag zum Integral leistet, als Ausgleichsvorgang interpretiert, obwohl die beiden Zustände, die vom diesem verbunden werden sollen, auch durch einen reversiblen Prozess auseinander hervorgehen müssen.

Ein von Null verschiedenes Kreisintegral über den Bruch aus thermischem Pensum und Thermodynamischer Temperatur lässt sich jedoch völlig im Rahmen von Gleichgewichtszuständen interpretieren. Dafür muss lediglich die ohnehin hypothetische Identität zwischen thermischem Potential des Systems und seiner Thermodynamischen Temperatur aufgegeben werden: Wenn ein Kreisintegral nicht über das Entropiedifferential geht, sondern über sein Produkt mit einer Zustandsfunktion – was das Verhältnis aus thermischem Potential und Thermodynamischer Temperatur darstellt, wenn diese nicht identisch sind –, dann wird es grundsätzlich von Null verschieden sein.

Die Frage nach dem Mechansmus, der Entropie hervorbringt, muss im Rahmen einer Quantentheorie der Srrahlung beantwortet werden. Es liegt jedoch auf der Hand, dass sich die Photonendichte zum Beispiel mit der spektralen Impulsdichte von Stoffteilchen ändert, auch wenn der Austausch von Licht mit der Umgebung unterbunden ist.