8.1 Einführung

Worum geht es? Wir wollen Systeme vieler Teilchen beschreiben. Dies leistet die Mechanik für beispielsweise 10²³ Teilchen zwar prinzipiell - aber eben nicht in der Praxis. Wir hätten deshalb gern Pauschalere Informationen, statt 10²³ Bahnkurven wie zum Beispiel die mittlere kinetische Energie.

8.1.1 Der thermodynamische Zustand

Der thermodynamische Zustand - der Gleichgewichtszustand - kann durch Zustandsgrößen gekennzeichnet werden.

Mechanische Zustandsgrößen:

• Druck p
• Volumen V

Thermische Zustandsgrößen:

• Temperatur T
• Entropie S

Chemische Zustandsgrößen:

• Chemisches Potential
• Teilchenzahl N

Wir unterscheiden zwischen extensiven Größen (auch Quantitätsgrößen) und intensiven Größen (auch Intensitätsgrößen). Eine intensive Größe verändert ihren Wert nicht, wenn wir zum Beispiel die betrachtete Materialmenge verdoppeln, wohingegen eine extensive Größe proportional ansteigt. Druck und Temperatur sind intensiv, Volumen und Entropie sind extensiv.

Man spricht deshalb von zueinander konjugierten Größen. Beispielsweise ist der Druck p die zum Volumen V konjugierte Größe.