Thermodynamik

 

Die chemische Thermodynamik oder Energetik beschreibt den Energieumsatz und die Realisierbarkeit chemischer Reaktionen. In der Thermodynamik werden Prozessgrößen wie Arbeit und Wärme mit Zustandsgrößen wie Temperatur, Druck oder Konzentration in Zusammenhang gebracht.

 

Die grundlegenden Zusammenhänge der Thermodynamik werden von vier Hauptsätzen und einer Reihe von Zustandsgleichungen zusammengefasst. 

Im 0. Hauptsatz wird die Temperatur als physikalische Grundgröße eingeführt. Stehen zwei Systeme jeweils mit einem dritten im thermodynamischen Gleichgewicht, so stehen sie auch untereinander im Gleichgewicht. Die Zustandsgröße, die jeweils bei diesen Systemen übereinstimmt, ist die Temperatur.

Der 1. Hauptsatz sagt aus, dass die Energie in einem abgeschlossenen System konstant ist.

Im 2. Hauptsatz wird festgestellt, dass die thermische Energie nicht beliebig in andere Energiearten umgewandelt werden kann. Eine Ausdrucksform des 2. Hauptsatzes ist die Gibbs-Helmholtz-Gleichung.

Der 3. Hauptsatz besagt, dass der absolute Nullpunkt der Temperatur unerreichbar ist. Er wird auch als Nernst-Theorem bezeichnet.

 

 

Die Fragen dieses Themenkomplexes behandelt einfache Zustandsgrößen der Thermodynamik und die Zusammenhänge zwischen ihnen. Die Aussagen des ersten und zweiten Hauptsatzes werden qualitativ und quantitativ bewertet.