Was ist eine Thermodynamik ?

Huhu, ich könnte jetzt Guttimäßig alle Copy & Paste reinzaubern, aber schau mal hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik

Das ganze wird auch gern als Wärmelehre bezeichnet :)

Weil ich zu viel Zeit hab (und es mal wieder etwas auffrischen muss), mach ich ein bisschen den Guttenberg für dich ^^

Brauchen tut man die Thermodynamik für ganz viele Sachen. Es gibt eigentlich kaum naturwissenschaftliche/technische Bereiche, wo man ihr mal nicht begegnet. Die bekannteste Anwendungsmöglichkeit ist vielleich der Bereich der Hydraulik.

Thermodynamik braucht man u.a., um "Systeme" und solche, die in Wechselwirkung miteinanderstehen zu berechnen.

"Die Thermodynamik bringt die Prozessgrößen Wärme und Arbeit an der Systemgrenze mit den Zustandsgrößen in Zusammenhang, welche den Zustand des Systems beschreiben. Dabei wird zwischen intensiven Zustandsgrößen (beispielsweise Temperatur T, Druck p, Konzentration n und chemisches Potential* μ) und extensiven Zustandsgrößen (beispielsweise innerer Energie U, Entropie** S, Volumen V und Teilchenzahl N) unterschieden."

**Das chemische Potential μ charakterisiert die Möglichkeiten eines Stoffes, mit anderen Stoffen zu reagieren (chemische Reaktion);in eine andere Zustandsform überzugehen (Phasenübergang) und sich im Raum umzuverteilen (Diffusion).

*Entropie ist ein Maß für die Unordnung, die in einem System herrscht. Beispiel 1: Tasse mit Wasser und Teebeutel. Zum Zeitpunkt 0 ist die Entropie extrem niedrig - alle "Teemoleküle" befinden sich im Teebeutel und alle Wassermoleküle im Rest der Tasse. Entropie kann ohne extra Energiezufuhr zunehmen und so steigt sie mit der Zeit zu einer hohen Unordnung, wenn die Teemoleküle überall gleichmäßig in der Tasser verteilt sind. Beispiel 2: Dein Zimmer ist ein System und es wird irgendwie doch viel leichter oder gar von selbst unordentlich (Die Entropie steigt von selbst). Wenn du es wieder ordentlich haben willst, musst du Arbeit in dein Zimmer stecken (Aufräumen) um die Entropie wieder zu senken.

Soweit so gut. Die Thermodynamik definiert sich außerdem über 4 wichtige, sogenannte Hauptsätze (mit ihren jeweiligen Formeln)

0. Hauptsatz:

"Wenn ein System A sich mit einem System B sowie B sich mit einem System C im thermischen Gleichgewicht befindet, so befindet sich auch A mit C im thermischen Gleichgewicht."

1. Hauptsatz (Formeln: http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik#.E2.80....

Entspricht im Wesentlichen dem Energieerhaltungssatz. Also: Energie geht niemals verloren, sie wird immer nur in eine oder mehrere andere Energieformen umgewandelt. Der Tee in der Tasse wird zB nicht kalt, weil die Energie verschwindet sonder eher weil an der nicht von der Tasse isolierten Oberfläche Wärme an die Luft abgegeben wird.

2. Hauptsatz (http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik#Zweiter...

Beschäftigt sich eingehender mit den Aussagen aus dem 1. Hauptsatz und der Konsequenzen daraus.

" 1. Wärme kann nicht von selbst von einem Körper niedriger Temperatur auf einen Körper höherer Temperatur übergehen.

2. Wärme kann nicht vollständig in Arbeit umgewandelt werden. Dies wäre eine Realisierung eines Perpetuum Mobile zweiter Art.

3. Der Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses kann nicht übertroffen werden.

4. Alle spontan (in eine Richtung) ablaufenden Prozesse sind irreversibel.

5. Alle Prozesse, bei denen Reibung stattfindet, sind irreversibel.

6. Ausgleichs- und Mischungsvorgänge sind irreversibel.

7. In einem geschlossenen adiabaten System kann die Entropie nicht geringer werden.

8. Das Gleichgewicht isolierter thermodynamischer Systeme ist durch ein Maximalprinzip der Entropie ausgezeichnet."

3. Hauptsatz (http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik#Dritter...

"Es ist nicht möglich, ein System bis zum absoluten Nullpunkt abzukühlen."

Außerdem ist der Satz von Hess wichtig, der sich auch mit dem Energieerhaltungssatz beschäfigt und z.B. aussagt, dass dieselbe Energie aufgewendet werden muss, um einen chemischen Stoff in einen anderen umzuwandeln, egal welcher Reaktionsweg gewählt wird. Dabei ist die freie Energie oder auch Enthalpie noch ein wichtiger Wert.

Ich hoffe das hat dir ein bisschen weiter geholfen. Der Wikipediaartikel ist zur Thermodynamik übrigens richtig gut, gib ihm eine Chance ;) Nimm dir einfach einen Block, ein paar verschiedenfarbige Stifte und eine Tasse Tee oder Kaffee und notiere dir alles stichpunktartig. Wenn du einen Begriff nicht kennst, mach einen neuen Tab auf und notiere dir auch zu dem die wichtigsten Punkte. Mit ein bisschen Fleiß und Müh hast du die Thermodynamik dann ganz sicher soweit verstanden, dass du in der Schule damit weiterkommst :)

Viel Erfolg!

http://www.gidf.de/

http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik