Lösung zu Entropie Enthalpie Energie
In der Thermodynamik versteht man unter Wärme die zusammen mit der Entropie über eine Systemgrenze hinweg transportierte Energie. Hinter dem umgangssprachlichen Wort Wärme versteckt sich dagegen häufig das Wort Entropie. Das lässt sich anhand einiger Beispiele zeigen
| Alltag | Energie | Entropie |
|---|---|---|
| Wärmeinhalt, Wärmespeicher | eine Austauschform ist nicht speicherbar | Entropie ist sehr wohl speicherbar |
| Wärmekapazität | im Sinne von Aufnahmekapazität zulässig, aber unsinnig als Speicherkapazität | Entropiekapazität ist ein sinnvoller Begriff |
| Arbeit in Wärme umwandeln | Arbeit und Wärme sind zwei verschiedene Austauschformen | Energie wird vom Impuls auf die Entropie umgeladen |
| Durch Reibung entsteht Wärme | Energie kann nicht entstehen | Durch Reibung entsteht Entropie |
| Heizwärme | Heizenergie ist eine reine buchhalterischer Grösse | Ein Körper wird warm oder schmilzt, weil seine Entropie zunimmt |
- Wärme ist offizielle als die bezüglich eines Systems thermisch ausgetauschte Energie definiert, wobei meist offen gelassen wird, was das Wort thermisch bedeutet.
- Entropie ist eine Primärgrösse wie Masse, elektrische Ladung, Impuls, Drehimpuls oder Energie, die nicht weiter erklärt werden kann. Entropie ist die Basisgrösse der Thermodynamik. Entropie ist die Grösse, die wir oft meinen, wenn wir Wärme sagen. In einem mikroskopischen oder atomaren Modell der Stoffe ist die Entropie über die Zustandssumme berechenbar.
- Die innere Energie ist die Energie des ruhenden Systems. Nach Albert Einstein ist die innere Energie gleich Masse mal das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit. Weil dieser Wert viel zu gross ist, wird die innere Energie bei einem beliebigen aber vernünftig gewählten Zustand gleich Null gesetzt.
- Der Begriff Enthalpie wird aus der Grösse innere Energie abgeleitet (die Enthalpie eines Systems ist gleich innere Energie des Systems plus Druck mal Volumen des Systems). Bei isobarer Prozessführung ist die Wärme (Zufuhr) gleich der Änderung der Enthalpie (Zustandsgrösse). Mit der Enthalpieänderung misst man unter anderem die beim isobaren Heizen zu- oder abgeführte Wärme (Wärme im Sinne der offiziellen Definition). Die Enthalpie ist das, was in vielen Lehrbüchern fälschlicherweise als Wärmeinhalt oder thermische Energie des Systems bezeichnet wird.