Page - 39 - in Vorlesungen über Thermodynamik

Allgemeine Formulierung 39 oder verbrauchten a¨ußeren Wirkungen: (17) U2−U1 =Q+A, woQdasmechanische A¨quivalentderaußerhalbdesSystemsverschwundenen, etwa dem System durch Leitung zugefu¨hrten Wa¨rme, A den Betrag der von außen auf das System ausgeu¨bten Arbeit bezeichnet, positiv, wenn die Vera¨nderung im Sinne der von außen auf das System wirkenden Kra¨fte erfolgt. Man kann die Summe Q+A auch den Arbeitswert aller von den umgebenden Ko¨rpern auf das System ausgeu¨bten thermischen und mechanischen Einwirkungen nennen. In diesem Sinne werden wir die Gro¨ßen Q und A stets benutzen. Der Wert von Q+A ha¨ngt nicht von der Art des U¨berganges aus 1 in 2 ab, und offenbar auch nicht von der Wahl des Normalzustandes des Systems; daher ist es, solange es sich nur um Energiedifferenzen eines und desselben Systems handelt, gar nicht no¨tig, den Normalzustand besonders zu fixieren. Dann bleibt in dem Wert der Energie selber eine additive Konstante unbestimmt. § 64. Die Differenz U2−U1 la¨ßt sich auch auffassen als die Energie des Systems im Zustand 2, bezogen auf den Zustand 1 als Normalzustand. In der Tat: nimmt man 1 als Normalzustand, so ist U1 = 0, weil es dann u¨berhaupt keiner Vera¨nderung bedarf, um das System aus dem Zustand 1 in den Normalzustand zu bringen, und es wird U2−U1 =U2. Daher wird der Normalzustand manchmal auch Nullzustand genannt. § 65. Wenn der Zustand 2 mit dem Zustand 1 identisch gewa¨hlt wird, so macht das System beim U¨bergang von 1 zu 2 einen sogenannten ” Kreisprozeß“ durch. Dann ist U2 =U1 und daher aus (17): (18) 0 =Q+A, d.h. bei einem Kreisprozeß ist der Arbeitswert aller a¨ußeren Wirkungen gleich Null, oder mit anderen Worten: Die a¨ußere Wa¨rme ist der a¨ußeren Arbeit gleich und entgegengesetzt. Durch diesen Satz ist die Konstruktion eines thermodynamischen perpetuum mobile, das notwendig periodisch wirkende Maschinen, also Kreisprozesse voraussetzt, ausgeschlossen. § 66. Wenn bei einer Zustandsa¨nderung des Systems gar keine a¨ußeren Wirkungen aufgewendet werden (Q= 0, A= 0), so bleibt nach (17) die Energie konstant (Erhaltung der Energie). Dabei ko¨nnen die einzelnen Gro¨ßen, welche den Zustand des Systems bedingen, sich erheblich a¨ndern, sie unterliegen aber stets der Bedingung U=konst. Ein solches System, welches sich vera¨ndert, ohne dabei a¨ußeren Einwir- kungen zu unterliegen, heißt auch ein ” vollsta¨ndiges“ oder ” abgeschlossenes“