Zusammenhang zwischen Entropie, reversibler Wärme und Temperatur

Zusammenfassung

Bei der einführenden Diskussion von reversiblen und irreversiblen Zustandsänderungen haben wir die makroskopischen Größen ΔU, Q und A untersucht; wir wollen jetzt feststellen, wie unsere neue Zustandsgröße S mit diesen Größen verknüpft ist. Dazu betrachten wir wiederum die isotherme Expansion eines idealen Gases, und zwar zum einen auf reversiblem Weg und zum anderen auf reversiblem Weg (Abb. 14.1). Bei beiden Wegen ist ΔU = 0 (U ist eine Zustandsgröße, und die Gesamtenergie eines idealen Gases hängt nur von der Temperatur, nicht aber vom Volumen des Gases ab). Bei dem irreversiblen Vorgang (Abb. 14.1a) ist außerdem A = 0 und Q = 0. Bei dem reversiblen Vorgang (Abb. 14.1b) ist gemäß (13.6) und (13.7)

$$\begin{array}{*{20}{c}} {A{L_{{\text{rev}}}}}&{ = - {\text{n}}RT{\text{ln}}\frac{{{V_2}}}{{{V_2}}}} \\ {{Q_{{\text{rev}}}}}&{ = + {\text{n}}RT{\text{ln}}\frac{{{V_2}}}{{{V_2}}}.} \end{array}$$

((14.1))