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Hauptsatz der Thermodynamik (1850)

-  Die Thermodynamik entwickelte sich aus dem Studium der Dampfmaschine.
-  Untersucht wird der Zusammenhang zwischen der Erzeugung von Bewegung und dem Wärmeübergang von einer höheren zu einer tieferen Temperatur.
-  Der erste Hauptsatz beschreibt die Energieerhaltung in thermodynamischen Systemen. Er wurde von Julius von Mayer bereits 1842 formuliert und 1847 von Hermann von Helmholtz genauer gefasst.
-  Mayers Versuche zur Umwandlung von Bewegung in Wärme durch Reibung führten zur Bestimmung des "mechanischen Wärmeäquivalents"¹

„In der Äquivalenz von Wärme und mechanischer Arbeit kommt zum Ausdruck, dass mechanische Energie durch Reibung nicht verloren geht, sondern nur in eine andere Form umgewandelt wird."²

-  Nach der Entdeckung des ersten Hauptsatzes führten die Untersuchungen von Rudolf Clausius 1850 zu einer ersten Formulierung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik: "Clausius war der erste, der die scheinbaren Widersprüche in den damals vorherrschenden Wärmetheorien auflöst und der neuen Wissenschaft ein systematisches Gerüst gab."¹
-  Der 2. Hauptsatz besagt im Kern, dass Wärme niemals von selbst von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übergeht. Man kann auch keine periodische Maschine bauen, die mechanische Arbeit nur durch Abkühlung eines Wärmereservoirs erzeugt (Unmöglichkeit eines Perpetuum 2. Art)
-  William Thomson vertiefte kurze Zeit später diese Theorie³

Literaturnachweis:

¹ vgl. Hauptsatz der Thermodynamik (1)
² vgl. Hauptsatz der Thermodynamik (2)
³ vgl. Hauptsatz der Thermodynamik (3)

Abb.: Thermodynamischer Vorgang an einem mit Dampf betriebenem Motor