Perpetuum mobile 2. Art

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Solange der thermische Wirkungsgrad einer carnotschen Maschine nicht, wie Gleichung (6.6) verlangt, eine reine Funktion der Thermodynamischen Temperaturen der beteiligten Wärme-Reservoire sein muss, lässt sich Entropie zwischen den beiden Wärme-Reservoiren auch so hin und herschieben, dass die Summe der Pensa der beteiligten Impuls-Reservoire systematisch verschwindet (vergleiche die Energiebilanz in Abbildung 6.2).

Dies gelingt durch die Kombination zweier gegenläufiger carnotscher Kreisprozesse, die dieselben Wärme-Reservoire einbeziehen und dabei unterschiedliche thermische Wirkungsgrade aufweisen. Diese diese Verbundmaschine kann aber nur dann als „Perpetuum mobile 2. Art“ – den vom „Zweiten Hauptsatz“ als unkonstruierbar hingestellten Maschinentyp – bezeichnet werden, wenn sich die Anfangs- und Endzustände der beteiligten Impuls-Reservoire auch kompensationsfrei ineinander überführen ließen.

Ohne den Beweis kompensationsfreier Rückführbarkeit der beteiligten Impuls-Reservoire stünde man nicht nur mit einer unbewiesenen Starthypothese da (die Elementarannahme ist wahr), sondern müsste auch noch mit der gewagten Hypothese leben, dass bei Impuls-Reservoiren etwas gehen soll, was den Entropie-Reservoiren abgesprochen wird.

 

0602 pm2 energiebilanz

Abbildung 6.2: Die Summe der Pensa der beteiligten Impuls-Reservoire und die Summe der Pensa der beiden beteiligten Entropie-Reservoire sind nach einem Kreisprozess jeweils für sich Null. Indem man die Änderung in der Inventarverteilung bei den Impuls-Inventaren unberücksichtigt lässt, ergibt sich formal ein Widerspruch zur Aussage des „Zweiten Hauptsatzes“. Konsequenzen für die Wahrheit der Elementarannahme würden sich erst dann ergeben, wenn sich die Anfangs- und Endzustände der beteiligten Impuls-Reservoire kompensationsfrei ineinander überführen ließen. Ohne diesen Beweis lebt man mit der gewagten Hypothese, dass bei Impuls-Rservoiren gehen soll, was Entropie-Reservoiren abgesprochen wird.