Entropie und zweiter Hauptsatz

03/10/2008 - 16:57 von sanchopancho80 | Report spam
Hallo,

leider bin ich kein Physiker, habt also bitte Nachsicht mit mir...

Bisher dachte ich, der zweite HS der Thermodynamik sagt quasi "die
Entropie in einem geschlossenen system kann nicht abnehmen", aber ich
habe in bißchen darüber nachgedacht und nun ist mir das nicht mehr
klar.

Handelt es sich nicht vielmehr um eine "Durchschnittsaussage", d.h.
kann man den zweiten HS nicht vielmehr als "normalerweise kann die
Entropie in einem geschlossenen system nicht abnehmen" interpretieren?
Es kann doch beispielsweise durchaus passieren, dass sich zwei
Flüssigkeiten "entmischen", obwohl das evtl. sehr unwahrscheinlich
ist.

Meine erste Frage ist also: Wie lautet der 2.HS der Thermodynamik
wirklich?

Ist es möglich die "Zeitrichtung" mit dem 2. HS zu beschreiben?

Danke,
Sancho
 

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#1 Arnold Neumaier
03/10/2008 - 17:11 | Warnen spam
schrieb:

leider bin ich kein Physiker, habt also bitte Nachsicht mit mir...

Bisher dachte ich, der zweite HS der Thermodynamik sagt quasi "die
Entropie in einem geschlossenen system kann nicht abnehmen", aber ich
habe in bißchen darüber nachgedacht und nun ist mir das nicht mehr
klar.

Handelt es sich nicht vielmehr um eine "Durchschnittsaussage", d.h.
kann man den zweiten HS nicht vielmehr als "normalerweise kann die
Entropie in einem geschlossenen system nicht abnehmen" interpretieren?
Es kann doch beispielsweise durchaus passieren, dass sich zwei
Flüssigkeiten "entmischen", obwohl das evtl. sehr unwahrscheinlich
ist.



Ein Gemisch aus Wasser und "Ol entmischt sich spontan.

Entropie hat nichts direkt mit Unordnung zu tun.
F.L. Lambert.
Disorder – a cracked crutch for supporting entropy discussions.
J. Chem. Education, 79:187–192, 2002.
Das sollte auch f"ur Nichtphysiker einigermassen verst"andlich sein.


Meine erste Frage ist also: Wie lautet der 2.HS der Thermodynamik
wirklich?



2. Hauptsatz der Thermodynamik:
In einem beliebigen thermischen System gilt f"ur infinitesimale
zeitliche Ver"anderungen die Ungleichung
dH <= T dS -P dV + mu dN.
Hier ist H = innere Energie, T = temperatur, S = Entropie,
P = Druck, V = Volumen, mu = chemisches Potential,
N = Molzahl (proportional zur Masse).

dS>=0 folgt nur, falls dH=dV=dN=0, was in der Praxis fast nie
der Fall ist.

Eine ausf"uhrliche Diskussion gibt es in meinem Buch
A. Neumaier and D. Westra,
Classical and Quantum Mechanics via Lie algebras,
Cambridge Univ. Press, to appear (2009?)
http://www.mat.univie.ac.at/~neum/ms/QML.pdf
in Section 4.5.


Ist es möglich die "Zeitrichtung" mit dem 2. HS zu beschreiben?



Der zweite Hauptsatz setzt einen Zeitpfeil voraus.


Arnold Neumaier

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