Page - 60 - in Vorlesungen über Thermodynamik

Der erste Hauptsatz der Wa¨rmetheorie 60 Carnotschen Kreisprozeß, ausgefu¨hrt mit einem idealen Gase, ein Mittel, um einem Ko¨rper Wa¨rme zu entziehen und dafu¨r Arbeit zu gewinnen, ohne daß irgendeine andere Vera¨nderung in der Natur zuru¨ckbleibt, als daß außerdem eine gewisse andere Wa¨rmemenge aus einem Ko¨rper von ho¨herer Temperatur zu einem Ko¨rper von tieferer Temperatur u¨bergeht. Da der beschriebene Prozeß aber umkehrbar ist, so kann man ihn auch in der Weise realisieren, daß bei unvera¨nderten Temperaturen und Volumina die Gro¨ßen Q1, Q2, A ihr Vorzeichen a¨ndern. Dann ist Q1 und A positiv, Q2 =−Q′2 negativ, d. h. der wa¨rmere Beha¨lter T2 empfa¨ngt die Wa¨rme Q′2, und zwar zum Teil (Q1) aus dem ka¨lteren Beha¨lter T1, zum Teil aus aufgewendeter Arbeit (A). Man hat also in dem umgekehrt ausgefu¨hrten Carnotschen Prozeß ein Mittel, um Wa¨rme aus einem ka¨lteren in einen wa¨rmeren Ko¨rper zu schaffen, ohne daß irgendeine andere Vera¨nderung in der Natur zuru¨ckbleibt, als daß außerdem eine gewisse Arbeit in Wa¨rme verwandelt wird. Wir werden spa¨ter sehen, daß fu¨r den Erfolg des Carnotschen umkehrbaren Kreisprozesses die Natur des Zwischentra¨gers prinzipiell unwesentlich ist, daß also ein ideales Gas darin von keiner anderen Substanz u¨bertroffen oder unterboten wird (vgl. §137). Drittes Kapitel. Anwendungen auf nichthomogene Systeme. § 92. Ein großer Teil der im vorigen Kapitel besprochenen Sa¨tze ist ohne weiteres auch auf den Fall anwendbar, daß die dort behandelte Substanz im Innern nicht vollsta¨ndig homogen ist, und insofern kann fu¨r eine Reihe von allgemeinen Fragen auf die dortigen Ausfu¨hrungen verwiesen werden. Hier werden vorwiegend nur diejenigen Erscheinungen Gegenstand der Untersuchung sein, welche fu¨r die Inhomogenita¨t eines Systems charakteristisch sind. Wir betrachten im folgenden ein System, welches aus einer Anzahl nebeneinander gelagerter, durch bestimmte Trennungsfla¨chen geschiedener homogener (§67) Ko¨rper zusammengesetzt ist. Ein solches System kann chemisch homogen sein oder nicht. Den ersten Fall haben wir unter Umsta¨nden bei einer Flu¨ssigkeit in Beru¨hrung mit ihrem Dampf, insofern die Flu¨ssigkeit aus ebensolchen Moleku¨len bestehen kann wie der Dampf. Den zweiten Fall haben wir immer dann, wenn eine Substanz mit einer chemisch differenten in Beru¨hrung ist. Ob ein System physikalisch homogen ist oder nicht, la¨ßt sich durch Aufsuchung etwaiger Trennungsfla¨chen innerhalb des Systems auf optischem Wege, eventuell auch durch andere Mittel, z.B. bei Emulsionen durch Messung der Dampfspannung oder des Gefrierpunktes