Übergriffiger „Nullter Hauptsatz“

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Kurzfassung

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In Kenntnis der Entropie und ihrer Elementarteilchen würde sich thermisches Gleichgewicht als Fließgleichgewicht der Entropie darstellen. Ohne diese Kenntnis lässt sich ein thermisches Gleichgewicht grundsätzlich nur über die „Temperatur“ bewerten.

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Ergibt sich die Temperatur aus einer empirisch gefundenen Temperaturfunktion, so bleibt sie ohne die universellen Eigenschaften eines thermischen Potentials. Deshalb müssen zwei beliebige Systeme mit derselben systemischen Temperatur auch nicht ohne Zustandsänderung in ein thermisches Gleichgewicht kommen.

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In Anbetracht dessen wäre zu fordern, dass die Größenwerte der Temperaturfunktionen an zwei Systemen, die mit einem dritten System im thermischen Gleichgewicht stehen, sich nicht ändern, wenn die beiden Systeme in direkten thermischen Kontakt miteinander treten. Das bedeutete, dass fällige Zustandsänderungen auf Isothermen liegen müssten.

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Dagegen postuliert der „Nullte Hauptsatz“ die Transitivität des thermischen Gleichgewichts, wodurch zwei Systeme, die mit einem dritten System im thermischen Gleichgewicht stehen, keine Zustandsänderung erfahren, wenn die beiden Systeme in direkten thermischen Kontakt miteinander treten.

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Tatsächlich lässt sich kein triftiger physikalischer Grund angeben, warum der „Nullte Hauptsatz“ bedingungslos gegeben sein sollte. Dies umso weniger, als man – analog zur spektralen Impulsdichte – von systemspezifischen energetischen Verteilungen der Entropiequanten ausgehen muss, deren Fließgleichgewicht davon abhängen wird, welche Verteilungen sich hier gegenüberstehen.