Temperatur, Wärme, Zustandsgleichung

Zusammenfassung

Man kann die Wärmelehre entweder als phänomenologische THERMODYNAMIK oder als atomistische STATISTISCHE MECHANIK (Spezialfall: Kinetische Gastheorie) betreiben. Wir werden beides tun. Während man in der statistischen Mechanik die Grundgleichungen der Wärmelehre aus der Hypothese, daß makroskopische Materie aus immens vielen Atomen besteht, die sich nach den Gesetzen der Mechanik bewegen, abzuleiten versucht, tritt die Thermodynamik zunächst als eine von der Mechanik unabhängige Wissenschaft auf. Die Eigenständigkeit der Thermodynamik kommt u.a. darin zum Ausdruck, daß in ihr zwei neue physikalische Größen eingeführt werden: die mit Thermometern in der Einheit „Grad“ gemessene Temperatur T und die mit Kalorimetern in der Einheit „Kalorie“ gemessene Wärmemenge Q. Es versteht sich, daß man diese beiden Größen unterscheiden muß. So enthalten 20 kg siedendes Wasser 10 mal soviel Wärme wie 2 kg siedendes Wasser, während die Temperaturen der beiden Wassermengen gleich hoch sind, nämlich 100° Celsius.