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Der zweite Hauptsatz der Wa¨rmetheorie 102
die ganze von dem System nach außen hin geleistete Arbeit ist gleich der
Abnahme von F, ha¨ngt also nur von dem Anfangs- und Endzustand des
Vorgangs ab. Ist F1 =F2, wie z.B. bei einem Kreisprozeß, so ist die a¨ußere
Arbeit gleich Null. (Vgl. §139.)
Da somit die Funktion F zu der a¨ußeren Arbeit in ganz derselben
Beziehung steht, wie die Energie U nach der Gleichung (17) zu der Summe
von a¨ußerer Arbeit und a¨ußerer Wa¨rme, so heißt F nach H. v. Helmholtz
die
”
freie Energie“ des Systems (vollsta¨ndiger wu¨rde sie heißen:
”
freie Energie
fu¨r isotherme Vorga¨nge“), und dementsprechend U die
”
Gesamtenergie“,
und der Rest:
U−F=TS=G
die
”
gebundene“ Energie des Systems. Letztere liefert demnach fu¨r
einen reversibeln isothermen Vorgang durch ihre A¨nderung die a¨ußere
Wa¨rmeaufnahme. Man kann dies auch so ausdru¨cken: Bei reversibeln
isothermen Prozessen zerfa¨llt der Satz der Erhaltung der Energie:
U2−U1 = ∑
A+ ∑
Q
in zwei getrennte Teile: den Satz der freien Energie:
F2−F1 = ∑
A,
und den Satz der gebundenen Energie:
G2−G1 = ∑
Q.
Aber es ist wohl zu beachten, daß diese Zerlegung nur fu¨r reversible
isotherme A¨nderungen durchfu¨hrbar ist.
Bei irreversibeln isothermen Vorga¨ngen ist nach (70a):
dF <A,
integriert:
(73) F2−F1< ∑
A,
d.h. die freie Energie nimmt weniger zu als der verbrauchten Arbeit
entspricht. In Verbindung mit dem obigen Resultat fu¨r reversible Prozesse
kann man dies auch so formulieren: Bei irreversibeln isothermen Prozessen
ist die verbrauchte Arbeit immer gro¨ßer, also die gewonnene Arbeit immer
kleiner als diejenige Arbeit, welche man bei der na¨mlichen Zustandsa¨nderung
des Systems verbrauchen bez. gewinnen wu¨rde, wenn sie auf reversibelm
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Vorlesungen über Thermodynamik
- Titel
- Vorlesungen über Thermodynamik
- Autor
- Max Planck
- Verlag
- VEREINIGUNG WISSENSCHAFTLICHER VERLEGER WALTER DE GRUYTER & CO.
- Ort
- Berlin und Leipzig
- Datum
- 1922
- Sprache
- deutsch
- Lizenz
- PD
- Seiten
- 284
- Schlagwörter
- Theoretische Physik, Wirkungsquantum, Nobelpreis, Wärme, Temperatur, Hauptsatz, Systeme, Mathematik
- Kategorien
- Lehrbücher
- Naturwissenschaften Physik
Inhaltsverzeichnis
- Erster Abschnitt. Grundtatsachen und Definitionen 2
- Zweiter Abschnitt. Der erste Hauptsatz der Wärmetheorie 34
- Dritter Abschnitt. Der zweite Hauptsatz der Wärmetheorie 70
- Vierter Abschnitt. Anwendungen auf spezielle Gleichgewichtszustände 113
- Erstes Kapitel. Homogenes System 113
- Zweites Kapitel. System in verschiedenen Aggregatzuständen 127
- Drittes Kapitel. System von beliebig vielen unabhängigen Bestandteilen (Komponenten) 165
- Viertes Kapitel. Gasförmiges System 199
- Fünftes Kapitel. Verdünnte Lösungen 212
- Sechstes Kapitel. Absoluter Wert der Entropie. Theorem von NERNST 253