Statistische Thermodynamik

Zusammenfassung

Bisher wurden makroskopische Eigenschaften und Gesetze der Materie im Rahmen einer phänomenologischen Theorie behandelt. In diesem Teil wird nun das Ziel verfolgt, die Thermodynamik durch das Konzept, daß alle Stoffe aus Atomen bzw. Molekülen aufgebaut sind, die den mechanischen Grundgleichungen genügen (molekular-kinetische These), zu erklären und zu begründen. Es handelt sich bei der statistischen Thermodynamik (statistische Physik) um eine atomistische Theorie, in der für jedes Teilchen mit der Masse m₀ die NEWTONsche Grundgleichung gilt. Die behandelten Probleme beziehen sich auf größenordnungsmäßig 10²⁰ Teilchen. Abgesehen von der prinzipiellen Schwierigkeit, entsprechende Aufgaben mathematisch-numerisch zu lösen, ist es physikalisch völlig uninteressant, was das einzelne Teilchen im Zeitablauf macht. Wir werden uns für Mittelwerte und Schwankungen solcher Parameter interessieren, die in Zusammenhang mit thermodynamischen (meßbaren) Größen stehen. Es wird trotz des geringen zur Verfügung stehenden Raums versucht, nicht nur etwas zur Statistik der Gleichgewichts-, sondern auch zu der der Nicht-gleichgewichtszustände zu sagen.