Thermodynamik Grundlagen

Mit den Grundlagen der Thermodynamik - oft auch Wärmelehre genannt - befassen wir uns in diesem Artikel. Dabei beginnen wir hier zunächst mit einem Einblick, womit sich dieses Gebiet der Physik überhaupt befasst. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Physik / Thermodynamik.

In der Thermodynamik - oft auch Wärmelehre genannt - dreht sich grundlegend erst einmal alles um Wärme. Wie reagiert ein Stoff oder gar ein ganzes System, wenn diesem System Wärme zugeführt oder entzogen wird? Ein System aus Sicht der Thermodynamik ist dabei ein abgetrennter Bereich, das durch Größen wie Temperatur, Druck, Volumen, Teilchenzahl und Geschwindigkeit dieser Teilchen gekennzeichnet wird. Man interessiert sich also für die Zusammenhänge zwischen diesen physikalischen Größen in einem bestimmten Bereich.

Beispiel:

In einem Thermometer befindet sich Quecksilber. Ändert sich nun die Außentemperatur, so dehnt sich das Quecksilber aus. Auf der Skala des Thermometers lässt sich ablesen, wie warm / kalt es derzeit ist.

Offenes System, geschlossenes System und isoliertes System

In der Thermodynamik unterscheidet man zwischen offenen Systemen, geschlossenen Systemen und isolierten Systemen. Was es damit genau auf sich hat, wird im nun Folgenden näher erläutert.

Offenes System

Ein offenes System hat noch Verbindung zu seiner Umgebung. So können Stoffe / Materie und auch Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden. Beispiel: Bei einem offenen Reagenzglas mit Flüssigkeit, kann die Flüssigkeit aus dem Reagenzglas austreten oder auch Luft aus der Umgebung in das Reagenzglas reinkommen. Auch Energie bzw. Wärme kann aus der Umgebung aufgenommen bzw. an die Umgebung abgegeben werden. Mehr dazu in unserem Artikel offenes System.

Geschlossenes System

Bei einem geschlossenen System hingegen kann keine Materie bzw. kein Stoff austreten. Energie hingegen kann nach wie vor das System erreichen bzw. das System auch wieder verlassen. Beispiel: Wir haben ein Reagenzglas, das Luftdicht verschlossen wird. Dabei handelt es sich um ein geschlossenes System, denn Materie kann nicht austreten. Jedoch kann nach wie vor Energie abgegeben bzw. aufgenommen werden. Mehr dazu in unserem Artikel geschlossenes System.

Isoliertes System

Bei einem isolierten System geht man hingegen davon aus, dass weder Materie noch Energie in das System reingehen oder es verlassen kann. Das System ist somit völlig von der Umgebung isoliert. Mehr dazu in unserem Artikel isoliertes System.

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