Page - 40 - in Vorlesungen über Thermodynamik

Der erste Hauptsatz der Wa¨rmetheorie 40 System. Streng genommen gibt es in der Natur gar kein vollsta¨ndiges System, weil sa¨mtliche materielle Ko¨rper des Weltalls in steter Wechselwirkung miteinander stehen, und insofern kann man den Satz von der ” Erhaltung“ der Energie auf kein wirkliches System strenge anwenden. Doch ist es wichtig zu bemerken, daß man durch passende Wahl des Systems die a¨ußeren Wirkungen, die bei einer bestimmten ins Auge gefaßten Vera¨nderung auftreten, im Vergleich zu den Energiea¨nderungen der einzelnen Teile des Systems so klein machen kann, als man nur immer will. Man kann na¨mlich offenbar jede a¨ußere Wirkung dadurch eliminieren, daß man nicht nur die Ko¨rper, auf welche die Wirkung ausgeu¨bt wird, sondern auch diejenigen, von welchen dieselbe ausgeht, mit in das betrachtete System hineinbezieht. Wenn z.B. ein Gas durch ein sinkendes Gewicht komprimiert wird, so wird dabei auf das Gas, als System gedacht, durch die von dem Gewicht geleistete Arbeit eine gewisse Wirkung von außen her ausgeu¨bt und die Energie des Systems demgema¨ß vergro¨ßert. Sobald man aber das Gewicht und die Erde mit in das betrachtete System hineinbezieht, fa¨llt jede a¨ußere Wirkung fort, und die Energie des neuen Systems bleibt konstant. Dafu¨r entha¨lt aber der Ausdruck der Energie jetzt ein neues Glied: die potentielle Energie des Gewichts, deren A¨nderung durch die der inneren Energie des Gases gerade kompensiert wird. Ebenso kann man in allen anderen Fa¨llen verfahren. Zweites Kapitel. Anwendungen auf homogene Systeme. § 67. WirwendennundenerstenHauptsatz,wieer inderGleichung(17) ausgesprochen ist, zuna¨chst auf eine homogene Substanz an, deren Zustand, außer durch ihre chemische Natur und durch die MasseM, durch 2 Variable, etwa die Temperatur T und das Volumen V , bestimmt ist. Dabei gebrauchen wir hier wie auch u¨berall im folgenden das Wort ” homogen“ schlechthin im Sinne von ” physikalisch homogen“, d.h. wir nennen homogen ein System, welches auch in den kleinsten sichtbaren Raumteilen als vollsta¨ndig gleichartig betrachtet werden kann. Es kommt hier nicht darauf an, ob die Substanz auch ” chemisch homogen“ ist, d. h. ob sie aus lauter gleichartigen Moleku¨len besteht. So kann z.B. ein Knallgasgemenge (O2+2H2) oder ein teilweise dissoziierter Dampf, die beide chemisch inhomogen sind, sehr wohl physikalisch homogen sein. Was wir hier voraussetzen wollen, ist nur dies, daß der Zustand der betrachteten homogenen Substanz durch Temperatur und Volumen eindeutig bestimmt ist, gleichgu¨ltig ob und welche chemische Umsetzungen im Lauf der betrachteten Zustandsa¨nderungen eintreten. Wenn