Direkte Messung

  Vorangehende Seite Nächste Seite Für die Druckfunktion wird JavaScript benötigt!  

Das Kelvin ist die Einheit der Thermodynamischen Temperatur, die die Rolle des thermische Potentials übernimmt, indem sie das Verhältnis von Energie und Entropie für Zustandsänderungen eines Systems misst, bei denen keine extensive Größe außer der Entropie veränderlich sein darf. Indem die Einheit für einen bestimmten Zustand vorgegeben wird, formuliert man also eine Randbedingung, die jedes Gerät erfüllen muss, das die Thermodynamische Temperatur bzw. das thermische Potential anzeigen soll.

Normalerweise kann ein solches Verhältnis von Energie und Entropie nicht bestimmt werden, da sich mit der Entropie grundsätzlich auch alle anderen Größen ändern würden. Im thermischen Gleichgewicht zweier Systeme sind solche Zustandsänderungen jedoch als Fluktuationen realisiert:

Heben sich die entgegengerichten Entropiefluktuationen an der entropiedurchlässigen Grenzfläche der beiden Systeme stets auf, dann bleiben alle anderen Mengen ebenfalls erhalten.
Auch die damit verbundenen Energiefluktuationen müssen sich im stationären Fall aufheben, weswegen die thermischen Potentiale beider Systeme identisch sind.

Wäre es möglich, Entropie- und Energie-Fluktuationen in Richtungen getrennt zu ermitteln, dann wäre die Thermodynamische Temperatur bestimmt. Da an den Systemen keine weiteren Pensa anfallen können, sollte die Beziehung zwischen den Energie- und Entropiefluktuationen die Dispersionsrelation E(S) für reine Entropie widerspiegeln.