Yb Pt Si - Type Yb Pt Si - Type

3.2. THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN 893.2 Thermodynamische Grundlagen3.2.1 Der 1. Hauptsatz der ThermodynamikAls Ausgangspunkt betrachtet man die innere Energie eines Teilchensystems. “Innere” heißt,dass man nur die dem System innewohnenden wichtigen Energiebeiträge mitnimmt, die zumTeil schon durch die Wahl eines ”inneren“ Koordinatensystems bestimmt sind. Wenn wir z.B.einen Si-Kristall betrachten, der auf einem Tisch liegt und den wir vielleicht erwärmen oderabkühlen und evtl. noch irgendwelchen Drücken aussetzen wollen, interessiert uns nicht diekinetische Energie, die im Kristall steckt, weil sich die Erde um die Sonne bewegt usw.; dieseBeiträge sind auch automatisch eliminiert, wenn wir unser Koordinatensystem am Kristall(oder, in dem Beispiel, am Tisch) ”festmachen“. In diesem Beispiel interessiert aber auchnicht unbedingt die potentielle Energie des Si-Kristalls im Schwerefeld der Erde, weil sieim Vergleich zur kinetischen und elektrostatischen Energie der Atome klein ist und sich vorallem bei geplanten Manipulationen nicht ändert.Von Bedeutung sind nur Energiebeiträge, auf die man Einfluss nehmen kann, die sich alsoändern können; z.B. indem man dem System Wärme zuführt. Damit fallen (fast immer) auchdie Energien der inneren Elektronen weg; denn die können wir nur beeinflussen, wenn wir (perKernspaltung) die Atome ändern. Da bei einem ruhenden Stück Si auch keine chemischenReaktionen stattfinden (im wörtlichen oder im erweiterten Sinn), können wir die Energiender Elektronen auch weitgehend ignorieren. Was für den Si-Kristall (oder jeden anderenfesten Körper) bleibt, ist also nur noch die kinetische und potentielle Energie der um ihreGleichgewichtslage im Gitter schwingenden Atome. Wenn wir ein Gas betrachten, ist es nurdie kinetische Energie der im vorgegebenen Volumen sich bewegenden Atome und Moleküle.Bei Molekülen muss man evtl. auch noch die Energie mitbetrachten, die in Rotationen undSchwingungen steckt. Man betrachtet also, was geschieht, wenn man einem solchen SystemEnergie in Form von Wärme zuführt.Abbildung 3.2: Energiemodell für Festkörper und Gase