Page - 77 - in Vorlesungen über Thermodynamik

Einleitung 77 liegt auch die dem zweiten Hauptsatz innewohnende Kraft. Denn ebenso wie jede einzelne Lu¨cke ihn vo¨llig unhaltbar macht, so kommt auch jede einzelne Besta¨tigung dem Ganzen zugute und verleiht den Schlu¨ssen auch auf scheinbar entfernten Gebieten die volle Bedeutung, die der Satz selber besitzt. § 114. Die Bedeutung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik besteht darin, daß er ein notwendiges und hinreichendes Kriterium dafu¨r liefert, ob ein bestimmter in der Natur stattfindender Prozeß reversibel oder irreversibel ist. Da nun die Entscheidung dieser Frage nur davon abha¨ngt, ob der Prozeß sich auf irgendeine Weise vollsta¨ndig ru¨ckga¨ngig machen la¨ßt oder nicht, so kommt es dabei lediglich auf die Beschaffenheit des Anfangszustandes und die des Endzustandes des Prozesses an, nicht aber auf seinen sonstigen Verlauf. Denn es handelt sich nur um die Frage, ob man, ausgehend vom Endzustand, auf irgendeine Weise den Anfangszustand, ohne anderweitig zuru¨ckbleibende A¨nderung, wieder erreichen kann oder nicht. Daher liefert der zweite Hauptsatz fu¨r jeden beliebigen in der Natur stattfindenden Prozeß eine Beziehung zwischen denjenigen Gro¨ßen, welche sich auf den Anfangszustand beziehen, und denjenigen, welche sich auf den Endzustand beziehen. Bei irreversibeln Prozessen ist offenbar der Endzustand durch eine gewisse Eigenschaft vor dem Anfangszustand ausgezeichnet, wa¨hrend bei reversibeln Prozessen diese beiden Zusta¨nde in gewisser Hinsicht gleichwertig sind. Der zweite Hauptsatz lehrt diese charakteristische Eigenschaft der beiden Zusta¨nde kennen, er lehrt also auch, falls zwei Zusta¨nde eines Ko¨rpersystems beliebig gegeben sind, von vornherein entscheiden, ob in der Natur ein U¨bergang vom ersten zum zweiten oder vom zweiten zum ersten Zustand mo¨glich ist, ohne daß in anderen Ko¨rpern A¨nderungen zuru¨ckbleiben. Dazu mu¨ssen aber die beiden Zusta¨nde vollkommen genau charakterisiert werden, insbesondere mu¨ssen außer der chemischen Beschaffenheit des in Frage kommenden Systems auch die physikalischen Bedingungen: Aggregatzustand, Temperatur, Druck, in beiden Zusta¨nden bekannt sein, ebenso wie das bei der Anwendung des ersten Hauptsatzes erfordert wird. gar nicht beru¨cksichtigt, daß der mechanische Zustand eines Ko¨rpers nicht allein von der Lage, sondern auch von der Geschwindigkeit abha¨ngt, wa¨hrend dagegen der thermische Zustand allein durch die Temperatur bestimmt ist. Eine schwere Flu¨ssigkeit kann ebensogut emporsteigen wie herabsinken, die Wa¨rme aber kann nur ”herabsinken“. Allgemein genommen ist also jener ”zweite Hauptsatz der Energetik“ unrichtig. Beschra¨nkt man den Satz aber ausdru¨cklich auf ruhende Ko¨rper, so ist er wie schon oben (§107) ausgefu¨hrt wurde, eine Folge des Energieprinzips und es ist daher durchaus unmo¨glich, irgend etwas Neues aus ihm abzuleiten.