thermodynamics of irreversible processes by Bernard H. Lavenda

By Bernard H. Lavenda

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Zwischen spezifischen und molaren Zustandsgr¨oßen eines Systems besteht eine einfache Proportionalit¨ at. Dividiert man die extensive Zustandsgr¨ oße Z eines Systems durch sein Volumen, so erh¨ alt man die zu Z geh¨ orige Dichte. Sie ist somit durch die Gleichung Zv := Z/V definiert. Wir haben hier die Dichte durch den Index v gekennzeichnet. Meistens verwendet man besondere Formelzeichen, vor allem f¨ ur die Massendichte ρ := m/V . Sie wird oft nur als Dichte bezeichnet. Die Stoffmengendichte d ist durch d := ρ n m 1 n = = = M m V Vm V definiert.

Man nennt die betrachteten Prozesse, die in einem abgeschlossenen System ablaufen, Ausgleichsprozesse und ihren Endzustand den Gleichgewichtszustand des Systems. W¨ ahrend eines Ausgleichsprozesses finden Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Teilen des Systems statt, die unterschiedliche Dichten, Dr¨ ucke, Temperaturen, Geschwindigkeiten oder unterschiedliche chemische Zusammensetzungen haben. Im Gleichgewichtszustand haben sich die Unterschiede der genannten Zustandsgr¨ oßen ausgeglichen. Der Gleichgewichtszustand ist ein Zustand des Systems, der sich mit der Zeit nicht mehr ver¨ andert, es sei denn, das System erf¨ ahrt einen ¨außeren Eingriff.

Die Volumen¨ anderung ∆V = V − V0 = m [υ(ϑ) − υ(ϑ0 )] = A (l − l0 ) ussigkeitsfadens in der Kapillare wird also durch die L¨ angen¨ anderung (l − l0 ) des Fl¨ sichtbar und meßbar gemacht. Da υ nur von ϑ abh¨ angt, m und A konstant sind, ist die Fadenl¨ ange l die Eigenschaft des Fl¨ ussigkeitsthermometers, die die Temperatur anzeigt: ϑ = f (l) . Man nennt l die thermometrische Eigenschaft des Fl¨ ussigkeitsthermometers. Die ¨ Funktion f (l) kann willk¨ urlich gew¨ ahlt werden. Ublicherweise benutzt man die lineare Zuordnung ϑ1 − ϑ0 (l − l0 ) , ϑ = ϑ0 + l1 − l0 indem man zwei Fixpunkte festlegt, bei denen zu den L¨ angen l0 und l1 die Temperaturen ϑ0 und ϑ1 geh¨ oren.

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