Zusammenfassung
Der 0. Hauptsatz der Thermodynamik führ den Temperaturbegriff und das Konzept des Temperaturgleichgewichts ein. So selbstverständlich uns der Inhalt dieses Hauptsatzes erscheinen mag, so lässt er sich durch die klassische Theorie nicht beweisen und stellt somit eine Grundannahme der Theorie dar. Erst mithilfe statistischer Theorien wird dieses Axiom plausibel.
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Bei den Begriffsdefinitionen haben wir definiert, was wir unter „Gleichgewicht“ verstehen. Das Konzept des Gleichgewichts wollen wir nun auf das Temperaturgleichgewicht anwenden.
Thermisches Gleichgewicht bedeutet, dass für Systeme im thermischen Gleichgewicht keine Änderung der makroskopischen Variablen, in diesem Fall der Temperatur, beobachtet wird, wenn man die Systeme in thermischen Kontakt bringt.
Aus diesem experimentellen Ergebnis folgt, dass es eine Eigenschaft des Systems geben muss, welche dieses thermische Gleichgewicht beschreibt und die zudem unabhängig von der Zusammensetzung und von der Größe des Systems ist.
Diese Eigenschaft des Systems heißt Temperatur.
Der 0. Hauptsatz der Thermodynamik führt gerade den Temperaturbegriff in die Thermodynamik ein. Er lautet:
Befindet sich ein System A mit einem System B im thermischen Gleichgewicht und ebenso das System B mit einem System C, dann befinden sich auch die Systeme A und C im thermischen Gleichgewicht.
So selbstverständlich dieser Satz für uns auch klingen mag, er ist nicht selbstverständlich! Es ist eine Eigenschaft unseres Universums, dass dieser Satz gilt!
Selbstverständlich folgt der 0. Hauptsatz aus der Erfahrung! In der Naturwissenschaft bildet das Experiment die Grundlage für die Gesetze! Der 0. Hauptsatz ist somit ein Erfahrungssatz, der die Eigenschaften unseres Universumswiderspiegelt.
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Lauth, G.J., Kowalczyk, J. (2015). 0. Hauptsatz der Thermodynamik. In: Thermodynamik. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-46229-4_6
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Publisher Name: Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg
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Online ISBN: 978-3-662-46229-4
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