Details

Einleitung 21 <p>Teil I: Grundlagen</p> <p>1 Eine kurze Einführung in die Thermodynamik 27</p> <p>Definition der Thermodynamik 27</p> <p>Eine kurze Geschichte der Thermodynamik 28</p> <p>Makroskopische Thermodynamik und statistische Thermodynamik 30</p> <p>Die Rolle der Thermodynamik in der Physik und den anderen Naturwissenschaften 31</p> <p>2 Ein klein wenig Mathematik 33</p> <p>Absolute Größen, Differenzen und Differentiale 33</p> <p>Ableitungen und partielle Ableitungen 34</p> <p>VomDifferential zur Differenz: Integralrechnung 39</p> <p>Teil II: Die wichtigsten Begriffe der Thermodynamik</p> <p>3 Alles über Wärmephänomene 43</p> <p>Wärme führt zur Ausdehnung von Körpern 43</p> <p>Wärme kann gespeichert werden 46</p> <p>Wärme kann transportiert werden 51</p> <p>4 Den Zustand eines System beschreiben: Zustandsgrößen 59</p> <p>Sie bestimmen den Zustand eines Systems: Die Zustandsgrößen 59</p> <p>Der Druck wird durch die Bewegung von Teilchen verursacht 60</p> <p>Auch die Temperatur wird durch Bewegung verursacht 65</p> <p>Man kann sie mikroskopisch oder makroskopisch angeben: Die Stoffmenge 70</p> <p>Jedes System enthält Energie: Die innere Energie 72</p> <p>Eine schwer zu fassende Größe: Die Entropie 73</p> <p>5 Ab jetzt wird es dynamisch: Zustandsänderungen 77</p> <p>Der Behälter besitzt einen beweglichen Deckel: Isobare Änderungen 78</p> <p>Der Behälter besitzt einen festen Deckel: Isochore Änderungen 80</p> <p>In einem Wärmebad: Isotherme Änderungen 81</p> <p>Das System ist isoliert: Adiabatische Änderungen 82</p> <p>Von großer technischer Bedeutung: Isentrope und polytrope Änderungen 86</p> <p>6 Abstrakt, aber hilfreich: Thermodynamische Potentiale 91</p> <p>Definition des Begriffs des thermodynamischen Potentials 91</p> <p>Die wichtigsten thermodynamischen Potentiale 94</p> <p>Ende der theoretischen Betrachtung: Anwendungen und Beispiele 100</p> <p>Teil III: Das wichtigste über Gase</p> <p>7 Die Beschreibung von Gasen: Zustandsgleichungen 107</p> <p>Es ist zwar eine Näherung, aber eine gute: Das ideale Gasgesetz 108</p> <p>In der Realität gibt es Abweichungen: Die van-der-Waals-Gleichung 115</p> <p>Jenseits des Kritischen Punkts ist alles anders 118</p> <p>8 Freiheitsgrade und Bewegungen: Energetische Betrachtungen 123</p> <p>Es gibt viele Möglichkeiten, sich zu bewegen: Freiheitsgrade 123</p> <p>Auch bei der inneren Energie spielen die Freiheitsgrade eine Rolle 128</p> <p>Nicht alle Teilchen sind gleich schnell: Geschwindigkeitsverteilungen 130</p> <p>Teil IV: Die Hauptsätze der Thermodynamik</p> <p>9 Es geht ums Gleichgewicht: Der nullte Hauptsatz 135</p> <p>Thema des nullten Hauptsatzes: Das thermische Gleichgewicht 135</p> <p>18 Inhalt</p> <p>Formulierungen des nullten Hauptsatzes 136</p> <p>Bedeutung und Anwendungen 137</p> <p>Es geht darüber hinaus: Das thermodynamische Gleichgewicht 138</p> <p>10 Er beschäftigt sich mit der Energie: Der erste Hauptsatz 141</p> <p>Thema und Formulierungen 141</p> <p>Vergleich der Formulierungen 142</p> <p>Bedeutung und Anwendungen 144</p> <p>11 Die Entropie kommt ins Spiel: Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 151</p> <p>Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 151</p> <p>Vergleich der Formulierungen 152</p> <p>Die Entropie zum Zweiten 154</p> <p>Die Entropie und die Ordnung 157</p> <p>Ein kurzer Ausflug in die Welt der Perpetua mobilia 158</p> <p>12 Der absolute Nullpunkt ist unerreichbar: Der dritte Hauptsatz 161</p> <p>Zwei Themen: Der Nullpunkt und die Entropie 161</p> <p>Kurz und knapp: Die Formulierungen 161</p> <p>Vergleich der Formulierungen 162</p> <p>Der Nullpunkt und die Entropie 163</p> <p>Teil V: Thermodynamik in der Praxis</p> <p>13 Besser geht es nicht: Ideale thermodynamische Prozesse 167</p> <p>Alles über Prozesse 168</p> <p>Der theoretisch beste Prozess: Der Carnotprozess 171</p> <p>Die ideale Gasturbine: Der Joule-Kreisprozess 176</p> <p>Das ideale Dampfkraftwerk: Der Clausius–Rankine-Prozess 179</p> <p>Nicht die Arbeit, sondern die Temperatur ist das Ziel: Wärmepumpe und Kältemaschine 181</p> <p>Inhalt 19</p> <p>14 Reale Prozesse I: Wärmekraftmaschinen 189</p> <p>Wärmekraftmaschinen: Eine Übersicht 189</p> <p>Er bewegt uns seit mehr als 100 Jahren: Der Ottomotor 190</p> <p>Eine solide Alternative: Der Dieselmotor 195</p> <p>Pendeln zwischen heiß und kalt: Der Stirlingmotor 199</p> <p>Ein kurzer Blick auf die Dampfmaschine 203</p> <p>Vergleich der Wärmekraftmaschinen 205</p> <p>15 Eher feucht: Die Thermodynamik von Dämpfen und Gasgemischen 209</p> <p>Dampf ist gasförmiges Wasser 209</p> <p>Es frischt auf: Die Luftfeuchtigkeit 213</p> <p>Whiskey on the Rocks: Zweistoffgemische 217</p> <p>Teil VI: Statistische Thermodynamik</p> <p>16 Grundlagen der statistischen Thermodynamik 225</p> <p>Zur Problemstellung 226</p> <p>Kopf oder Zahl: Zufallsexperimente 227</p> <p>Je mehr Möglichkeiten es gibt, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit 228</p> <p>Erwartungswert und Standardabweichung 231</p> <p>Die Krönung der Statistik: Wahrscheinlichkeitsverteilungen 233</p> <p>17 Eine statistische Betrachtung der Thermodynamik 239</p> <p>Mikrozustände und Makrozustände 239</p> <p>Unvorstellbar viele Möglichkeiten: Der Phasenraum 242</p> <p>Glossar 251</p> <p>Lösungen 261</p> <p>Index 281</p>

<b>Wilhelm Kulisch</b> lehrte Physik an der Universität Kassel. Er ist Autor zahlreicher Bücher aus der „…für Dummies“-Reihe und des „Wiley-Schnellkurs Physik“.

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