Mit der Wärme verwandte Größe
Größe | Symbol | Charakterisierung | Makroskopische Bedeutung | Mikroskopische Bedeutung | Bedingung für Konstanz[1] |
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Innere Energie | Extensive, innere Zustandsgröße | Gesamte in einem System entahltene Energie. Kann durch Zu- oder Abfuhr von Wärme oder Arbeit verändert werden (s. Erster Hauptsatz der Thermodynamik). | Setzt sich aus thermischer, chemischer und Kernenergie zusammen. | Abgeschlossenes System | |
Thermische Energie | Extensive, innere Zustandsgröße | Allein aufgrund der Wärmekapazität eines Körpers bei einer bestimmten Temperatur gespeicherte Energie | Summe der ungeordneten Translations-, Rotations- und Schwingungsenergien der beteiligten Teilchen | Isotherme Zustandsänderungen | |
Temperatur | Intensive, innere Zustandsgröße | Zwei Systeme befinden sich im thermischen Gleichgewicht, wenn ihre Temeperaturen übereinstimmen. | Mittlere thermische Energie pro Teilchen des Systems | Isotherme Zustandsänderungen | |
Arbeit | Prozessgröße | Die Energie, die bei der Einwirkung einer verallgemeinerten Kraft entlang eines verallgmeinerten Weges übergeben wird. | Verschiebung der Energieeigenwerte durch Veränderung der äußeren Parameter | Isochore Zustandsänderungen | |
Wärme | Prozessgröße | Die Energie, die zwischen zwei Systemen allein aufgrund eines Temperaturunterschieds ausgetauscht wird. | Veränderung der Verteilung der Energie auf die einzelnen Teilchen ohne Veränderung von äußeren Parametern | Adiabatische Zustandsänderungen | |
Fühlbare Wärme | Prozessgröße | Der Teil der Wärme, der zu einer Temperaturerhöhung führt | Veränderung der Bewegungsenergie der einzelnen Teilchen | Reine Phasenübergänge | |
Latente Wärme | Prozessgröße | Der Teil der Wärme, der nicht zu einer Temperaturerhöhung, sondern z. B. zu einem Phasenübergang führt | Energie zur Lösung von zwischenmolekularen Bindungen | Zustandsänderungen ohne Phasenübergänge | |
Enthalpie | Extensive Zustandsgröße | Summe aus der Inneren Energie und der Arbeit, die notwendig ist, für das System Platz zu schaffen | |||
Entropie[2] | Extensive, innere Zustandsgröße | Die Entropie nimmt bei Wärmezufuhr und bei irreversiblen Prozessen zu. Bei abgeschlossenen Systemen und ausschließlich reversiblen Prozessen bleibt sie konstant. | Maß für die Wahrscheinlichkeit eines Makrozustands und damit für die Zahl der zugehörigen Mikrozustände | Isentrope Zustandsänderungen |
- ↑ Bei Prozessgrößen ist gemeint, dass die Größe Null ist.
- ↑ Die Entropie wurde in die Tabelle mit aufgenommen, weil sie in manchen didaktischen Konzepten (z. B. im Karlsruher Physikkurs) rein phänomenologisch mit der Wärme gleichgesetzt wird. Diese Vereinfachung wird damit begründet, dass jede Wärmezufuhr die Entropie erhöht und jede Wärmeabfuhr die Entropie vermindert.