#x98;Das#x9C; Entropieprinzip Thermodynamik für Unzufriedene

Die Entropie - der Leitbegriff der Thermodynamik endlich neu entwickelt und verständlich dargestellt. This volume offers a novel and understandable formulation of entropy, a key concept of thermodynamics. Traditional approaches to the derivation of entropy do not make it easy to comprehend this important dimension in thermodynamics. __The Entropy Principle__ presents a significantly improved derivation and structured formulation of entropy that is well suited for basic university education. Die Entropie, der Leitbegriff der Thermodynamik - endlich neu entwickelt und verständlich dargestellt. Vorworte 1 Einführung 1.1 Warum kommt man nicht ohne Entropie aus? 1.2 Ein didaktisches Beispiel für die logische Struktur des Entropieprinzips 2 Adiabatische Erreichbarkeit 2.1 Thermodynamische Systeme 2.2 Gleichgewichtszustände 2.3 Die Ordnungsrelation 2.4 Ein erster Blick auf die Entropie 2.5 Zustandskoordinaten 2.6 Eigenschaften der adiabatischen Erreichbarkeit 3 Entropie 3.1 Entropie vonWasser 3.2 Entropie weiterer Substanzen 3.3 Mischungsprozesse und chemische Reaktionen 3.4 Das Entropieprinzip 3.5 Eigenschaften der Entropie 4 Allgemeingültige Schlussfolgerungen 4.1 Irreversible und reversible Zustandsänderungen 4.2 Thermisches Gleichgewicht und Temperatur 4.3 Wärme undWärmestrom 4.4 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik 4.5 Effizienz vonWärmekraftmaschinen und Kältemaschinen 4.6 Thermodynamische Potenziale 4.7 Bestimmung der Entropie einfacher Systeme 5 Konkrete Anwendungen 5.1 Energiegewinnung aus dem Golfstrom 5.2 Klimatisierung von Luft 5.3 Gleiten eines Schlittschuhs 5.4 Berechnung einer Wärmekraftanlage 5.5 Berechnung einer Kältemaschine 5.6 Herstellung von Ammoniak 5.7 Schnapsbrennen. 6 Zusammenfassung und Rückblick 7 Literaturhinweise 7.1 Zitierte Arbeiten 7.2 Anregungen zum Selbststudium Anhang A: Axiome für die Herleitung des Entropieprinzips Anhang B: Irreversible und reversible Wärmeübertragung Anhang C: Eigenschaften der Mischungsentropie Anhang D: Entropie und freie Enthalpie einer verdünnten Mischung idealer Gase sowie einer verdünnten idealen Lösung Anhang E: Nebenrechnungen zur Analyse des Schnapsbrennens Anhang F: Erläuterung der Beispiele zur Entropieproduktion im Alltag Sachverzeichnis

Entropie ist die wichtigste und zugleich am schwierigsten verständliche Größe der Thermodynamik. Viele Menschen sind mit ihrer traditionellen Herleitung unzufrieden, weil sie sich entweder auf Begriffe wie „Temperatur“ und  „Wärme“ stützt, die sich nur mittels der Entropie genau definieren lassen, oder weil sie Konzepte wie „molekulare Unordnung“ enthält, die nicht in eine makroskopische Theorie passen. Die Physiker Elliott Lieb und Jakob Yngvason haben mittlerweile eine Formulierung der Thermodynamik entwickelt, die frei von den genannten Mängeln ist. Diese fußt auf dem Begriff der adiabatischen Erreichbarkeit, aus dessen Eigenschaften das Entropieprinzip als Hauptaussage der Thermodynamik abgeleitet wird. Das Entropieprinzip übernimmt die zentrale Rolle der Hauptsätze der Thermodynamik, die Temperatur verwandelt sich aus einem Grundbegriff in eine abgeleitete Größe, der Begriff der Wärme wird entbehrlich. Sieben anschauliche Beispiele zur Anwendung der Entropie, Schritt für Schritt vorgerechnet und ausführlich erläutert, runden die Darstellung ab.

Entropie ist die wichtigste und zugleich am schwierigsten verständliche Größe der Thermodynamik. Viele Menschen sind mit ihrer traditionellen Herleitung unzufrieden, weil sie sich entweder auf Begriffe wie „Temperatur" und „Wärme" stützt, die sich nur mittels der Entropie genau definieren lassen, oder weil sie Konzepte wie „molekulare Unordnung" enthält, die nicht in eine makroskopische Theorie passen. Die Physiker Elliott Lieb und Jakob Yngvason haben mittlerweile eine Formulierung der Thermodynamik entwickelt, die frei von den genannten Mängeln ist. Diese fußt auf dem Begriff der adiabatischen Erreichbarkeit, aus dessen Eigenschaften das Entropieprinzip als Hauptaussage der Thermodynamik abgeleitet wird. Das Entropieprinzip übernimmt die zentrale Rolle der Hauptsätze der Thermodynamik, die Temperatur verwandelt sich aus einem Grundbegriff in eine abgeleitete Größe, der Begriff der Wärme wird entbehrlich. Sieben anschauliche Beispiele zur Anwendung der Entropie, Schritt für Schritt vorgerechnet und ausführlich erläutert, runden die Darstellung ab. Biographical note: André Thess, TU Ilmenau