Wärmelehre - gilligan-online

gung, beim konischen Pendel (Kegelpendel) erfolgen die beiden Teilschwingungen
auf verschiedenen Halbkreisen. Nach einer Vollschwingung sind beide Pendel wieder
im Ausgangszustand.
Zu den irreversiblen Prozessen gehören die physikalischen Vorgänge der Reibung,
der plastischen Verformung, der Diffusion und der Wärmeleitung. Als Beispiel sei das
Absinken einer Kugel in einer zähen Flüssigkeit genannt. Dabei wird die potentielle
und kinetische Energie der Kugel in Innere Energie des Systems verwandelt. Dies
macht sich durch eine, wenn auch nur geringe, Temperaturerhöhung bemerkbar.
Nach dem 2. Hauptsatz gibt es keine Maschine, die nichts weiter bewirkt als das Abkühlen
der erwärmten Flüssigkeit und Hebung der abgesunkenen Kugel. Der Ausgangszustand
lässt sich nur durch Eingriffe wieder herstellen, die Änderungen in der
Umgebung hervorrufen.
Wie die obigen Beispiele zeigen, handelt es sich bei reversiblen Vorgängen stets um
idealisierte Grenzfälle. Jeder realisierbare Prozess enthält immer einen irreversiblen
Anteil d. h., die Prozessgrößen hängen ab vom Anfangs- und Endzustand und von
der Prozessführung, also vom Weg.
Zur Beschreibung definiert man quasistatische Vorgänge, das sind thermodynamische
Prozesse, bei denen eine dichte Folge von Gleichgewichtszuständen sehr langsam
durchlaufen wird. Damit sind reversible Vorgänge immer als quasistatische Vorgänge
darstellbar.
Ein Beispiel ist die quasistatische Verdampfung einer Flüssigkeit bzw. die quasistatische
Kondensation des zugehörigen Dampfes. Solange Flüssigkeit und Dampf
gleichzeitig vorhanden (’koexistent’) sind, lässt sich der Vorgang Verdampfen (Kondensieren)
durch eine beliebig kleine Wärmezufuhr (Wärmeabfuhr) in Gang setzen.
Der 2. Hauptsatz lässt sich damit auch in den folgenden Formulierungen ausdrücken:
"Alle natürlichen Prozesse sind irreversibel." (H.D. BAEHR)
"Alle Prozesse, bei denen Reibung auftritt, sind irreversibel." (M. PLANCK)
6.2 Kreisprozesse
6.2.1 Definition
Kreisprozesse nennt man solche thermodynamischen Zustandsänderungen von Systemen,
bei denen Anfangs- und Endzustand gleich sind. Im Zustandsdiagramm
drückt sich das in einem geschlossenen Kurvenzug aus (vgl. Abb. 4-01).
Für grundsätzliche Untersuchungen befasst man sich mit solchen Kreisprozessen,
die sich aus den in Abschnitt 5 behandelten speziellen Zustandsänderungen zusammensetzen.
Kreisprozesse, bei denen Wärme nur bei zwei Temperaturen ausgetauscht wird, die
also nur zwei Wärmebäder brauchen, heißen einfache Kreisprozesse.
Wärmelehre – Abschnitt 6
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’2. Hauptsatz der Wärmelehre’