Stoff und Licht

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Kurzfassung

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Die Dimension der ursprünglichen Temperaturfunktion des Idealen Gases lautet „Energie / Stoffmenge“. Wird diese Temperaturfunktion an die Stelle des thermischen Potentials in der gibbsschen Fundamentalform gerückt, wird ein Stoffcharakter der Entropie erzwungen.

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Bei dieser stoffartigen Entropie kann es sich nicht um die jeweils enthaltene Stoffmenge handeln, insbesondere weil Entropie auch dann veränderlich ist, wenn die eigentliche Stoffmenge, wie z.B. bei der isothermen Expansion bzw. Kompression eines Idealen Gases, als invariant angesetzt wird.

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Folglich ist nicht nur das mechanische Pensum, das die kinetische Energie eines externen Körpers abrechnet, sondern auch das thermische Pensum einem peripheren Reservoir zuzuordnen, das in diesem Fall von einer veränderlichen Stoffmenge repräsentiert wird. Damit bezieht die gibbssche Fundamentalform die Energie des Gases auf die Energie zweier peripherer Systeme mit jeweils nur einer veränderlichen Größe.

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Die Rückführung der Entropie auf die Stoffmenge eines peripheren Systems ist im Grenzfall eines reinen Lichtgases haltlos, da die Entropie des Lichtgases 1) mit seiner Lichtmenge identisch ist und damit 2) direkt am System abgerechnet wird.

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Da ein thermisches Gleichgewicht letztlich auf dem Austausch von Licht und keinesfalls auf dem von Stoff beruht, ist es physikalisch geboten, die für den Grenzfall eines reinen Lichtgases gefundene Identität von Entropie und Licht auch auf Licht-Stoff-Gemische zu verallgemeinern.

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Treten Stoff und Licht gemeinsam auf („Generelles Gas“) und sind diese von ihrer Menge her jeweils (mehr oder weniger signifikant) zustandsabhängig, dann kann die Differenz zwischen der Energie des Gases und der Energie eines externen Körpers, die bislang über eine fiktive externe Stoffmenge abgerechnet wird, auf die beiden internen Mengen Stoff und Licht zurückgeführt werden, also auf ein thermisches (bzw. photonisches) und ein chemisches Pensum.

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Im Grenzfall eines reinen Stoffgases (Ideales Gas), der durch Licht- und damit Entropielosigkeit sowie durch konstante Stoffmenge charakterisiert ist, kann dessen Energie nur direkt über die spektrale Impulsdichte oder indirekt über die Temperatur berechnet werden.