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Hauptsätze der Thermodynamik: Geschichte ihrer Formulierung und Aussagen.

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Präsentation zum Thema: "Hauptsätze der Thermodynamik: Geschichte ihrer Formulierung und Aussagen."—  Präsentation transkript:

1 Hauptsätze der Thermodynamik: Geschichte ihrer Formulierung und Aussagen

2 Gliederung 1. Wortlaut 2. historische Hintergründe 3. Aussagen und Anwendung 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz 3. Hauptsatz

3 U = W + Q Formulierung des 1. Hauptsatzes: Die von einem System mit seiner Umgebung ausgetauschten Summe von Arbeit und Wärme ist gleich der Änderung der Inneren Energie des Systems. Erhaltung der Energie

4 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz3. Hauptsatz Vorwissen aus der Mechanik: E = 0 E = max. kin pot E = max. E = 0 kin pot E + E = const. kinpot

5 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz3. Hauptsatz Wichtige, an der Formulierung beteiligte Personen: - Julius Robert Mayer - James Prescott Joule - Hermann L. F. von Helmholtz

6 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz3. Hauptsatz Bedeutung des 1. Hauptsatzes - Verbot eine perpetuum mobile 1. Art - Der Carnotsche Kreisprozess

7 p V Thermostat adiapatisch isotherm

8 p V adiabatisch isotherm

9 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz3. Hauptsatz Der Carnotsche Kreisprozess Wärme- kraft- maschine Wärme- pumpe T 1 T 2 Q T 2 W Q T 1 T 1 T 2 W Q T 1 Q T 2

10 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz 3. Hauptsatz Formulierung des 2. Hauptsatzes In einem energetisch und stofflich abgeschlossenen Reaktionsraum können nur Vorgänge ablaufen, bei denen die Entropie wächst. Ein solches System strebt einem Zustand maximaler Entropie, also maximaler Unordnung entgegen.

11 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz 3. Hauptsatz Geschichte des 2. Hauptsatzes - Sadi Carnot - Rudolf Clausius

12 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz 3. Hauptsatz Bedeutung des 2. Hauptsatzes -Verbot eines perpetuum mobile 2. Art - Einführung der Entropie

13 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz 3. Hauptsatz Der Maxwellsche Dämon Wärmekraftmaschine

14

15 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz 3. Hauptsatz Formulierung des 3. Hauptsatzes lim S = 0 T 0 Am absoluten Nullpunkt ist die Entropie einer idealen, kristallinen Substanz null.

16 Entwicklung des 3. Hauptsatzes 1. Hauptsatz 2. Hauptsatz 3. Hauptsatz Walther Nernst

17 Naturwissenschaftliche Arbeitsweise Gesetz Naturgesetz Hypothese Intuition Kreativität Phantasie 12 Experiment Rechtfertigung Theorie Einzelbeobachtungen (Induktionsbasis)


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