Thermodynamik

ISBN-13: 9783642504914 / Niemiecki / Miękka / 1893 / 302 str.

H. Poincare;J. Blondin;W. Jaeger

Opis

Von Tag zu Tag spielen die beiden Hauptprincipien der Thermodynamik in allen Zweigen der philosophischen Natur betrachtung eine grossere Rolle. Die kuhnen Theorien, die noch vor 40 Jahren galten und mit Molekular-Hypothesen verquickt. waren, sind heutzutage verlassen worden, und man sucht auf der Thermodynamik allein das ganze Gebaude der mathematischen Physik aufzubauen. Sind aber die Lehrsatze von R. Mayer und von Clausius, diese beiden Hauptstutzen des Gebaudes, fest genug begrundet, um dasselbe fur absehbare Zeit tragen zu konnen? Niemand zweifelt daran, aber worauf grundet sich diese Zuversicht? Ein bedeutender Physiker sagte mir eines Tages gelegentlich einer Besprechung uber das Fehlergesetz: "Jedermann glaubt fest an dasselbe, da die Mathematiker meinen, es sei eine Beob achtungsthatsache, die Be 0 b ach te r hingegen, es sei ein mathe matisches Gesetz." So verhielt es sich auch lange Zeit mit dem Princip von der Erhaltung der Energie. Heute ist dem nicht mehr so, vielmehr weiss Jedermann, dass dies Gesetz aus experi mentellen Thatsachen abgeleitet ist. Was berechtigt uns dann aber, dem Princip selbst eine grossere Allgemeinheit und Genauigkeit zuzuschreiben, als den Versuchen, auf die es begrundet ist? Dies kommt auf die Frage hinaus, ob es uber haupt erlaubt ist, die empirischen Thatsachen, wie es gewohnlich zu geschehen pflegt, zu verallgemeinern, und ich bin nicht verwegen genug, diese Frage, an deren Losung schon so viele Philosophen ver geblich ihre Kraft versucht haben, hier zu erortern.

Spis treści

Inhaltsverzeichniss.- I. Das Princip von der Erhaltung der Energie.- Die Entdeckung des Princips von der Aequivalenz.- Die Unmöglichkeit eines Perpetuum mobile.- Das Princip von der Erhaltung der Bewegung.- Die lebendige Kraft.- Das Theorem der lebendigen Kräfte.- Die Erhaltung der Energie.- Die Arbeit der äusseren Kräfte.- Fälle, bei denen die Energie erhalten bleibt.- Die Folgerungen aus der Unmöglichkeit des Perpetuum mobile.- II. Kalorimetrie.- Das Wärme-Fluidum.- Temperatur.- Wärmemenge.- Grundgleichung eines Körpers.- Absolute Temperatur.- Specifische Wärme bei konstantem Druck.- Specifische Wärme bei konstantem Volumen.- Wärmemenge, welche bei einer unendlich kleinen Umwandlung aufgenommen wird.- Geometrische Darstellung des thermischen Verhaltens eines Körpers.- Isothermische und adiabatische Kurven.- Folgerungen aus der Annahme von der Unzerstörbarkeit der Wärme.- Wärmeentwickelung bei der Reibung.- III. Die Untersuchungen von Sadi Carnot.- Die ersten Untersuchungen von Sadi Carnot.- Die Arbeit, welche einem Kolbenhube entspricht.- Wärmequelle und Kältequelle.- Die der Wärmequelle entzogene Wärmemenge wird vollständig an die Kältequelle abgegeben.- Umkehrbarkeit des Kreislaufs einer Maschine.- Bedingungen für die Umkehrbarkeit einer Elementar-Umformung.- Carnot’scher Kreisprocess.- Der ökonomische Koefficient eines Carnot’schen Kreises ist ein Maximum.- Der ökonomische Koefficient eines Carnot’schen Kreises hängt nicht von der Natur des zur Umwandlung benutzten Körpers ab.- Carnot’sche Funktion.- Einige Anwendungen auf die specifische Wärme der Gase.- Die letzten Ideen von Sadi Carnot.- IV. Das Princip der Aequiyalenz.- Die Molekularhypothesen.- Innere Energie eines isolirten Systems.- Natur der Reibungskräfte.- Ausdehnung des Princips von der Erhaltung der Energie.- Aequivalenz von Arbeit und Wärme.- Experimentelle Bestimmung des mechanischen Wärmeäquivalents.- Neue Versuche von Joule.- Versuche von Rowland.- Unveränderlichkeit der Grösse E.- Das Princip von der Aequivalenz als experimentelles Princip.- Neue Methoden zur Bestätigung des Princips der Aequivalenz.- Versuche von Hirn mit der Dampfmaschine.- V. Bestätigung des Princips von der Aequivalenz durch die Gase.- Aeussere Arbeit einer Flüssigkeit.- Bestimmung von E mittels der specifischen Wärmen der Gase.- Versuche von Joule über die Ausdehnung der Gase.- Anwendung auf die Bestimmung von E.- Isotherme und adiabatische Ausdehnung eines Gases.- Versuche von Clément und Desormes; Berechnung von C/c.- Berechnung von C/c mittels der Schallgeschwindigkeit.- VI. Einige Bestätigungen des Princips von der Erhaltung der Energie.- Der Zustand eines Körpers lässt sich nicht immer durch zwei Variabele definiren.- Anwendung des Princips auf ein System elektrisirter Körper.- Die hydro-elektrische Säule.- Elektrodynamische Erscheinungen.- Die elastischen festen Körper.- In Bewegung befindliche ponderable Fluida.- VII. Das Princip von Carnot-Clansins.- Das Princip von Carnot.- Das Princip von Clausius.- Die Einwürfe von Hirn.- Einwurfsfreie Fassung des Princips.- Andere Fassung des zweiten Wärmesatzes.- VIII. Einige Folgerungen aus dem Princip von Carnot, Entropie. — Charakteristische Funktionen.- Vorzeichen der Wärmemengen, welche bei einer thermischen Maschine in Frage kommen.- Einige Eigenschaften der Isothermen und Adiabaten.- Carnot’scher Kreis.- Der ökonomische Koefficient eines Carnot’schen Kreises hängt nur von den Temperaturen der Isothermen ab.- Der ökonomische Koefficient eines beliebigen Kreises ist höchstens gleich dem eines Carnot’schen Kreises.- Ausdruck für die Carnot’sche Funktion.- Theorem von Clausius.- Entropie.- Die Entropie eines isolirten Systems wächst fortwährend.- Das Clausius’sche Theorem als zweiter Wärmesatz.- Charakteristische Funktionen von Massieu.- IX. Untersuchung der Gase.- Die verschiedenen Arten der Ausdehnung von Gasen.- Gesetze, welche die vollkommenen Gase charakterisiren.- Das Joule’sche Gesetz ist nur annäherungsweise richtig.- Strömen der Flüssigkeit in einem Kanale.- Anwendung auf Flüssigkeiten.- Anwendung auf Gase.- Versuche von Joule und Sir W. Thomson.- Ausdruck für die innere Energie eines Gases.- Bestimmung des mechanischen Wärmeäquivalents.- Bestimmung der absoluten Temperaturen mit Hülfe der Gase.- Neue Ausdrücke für die innere Energie der Gase.- X. Flüssigkeiten und feste Körper.- Die Entropie und die innere Energie einer vollkommenen Flüssigkeit.- Adiabatische Transformation einer kompressibeln Flüssigkeit.- Formel von Clapeyron.- Bemerkungen über die Körper, die ein Dichtemaximum besitzen.- Die festen Körper.- Anwendung der Formel von Clapeyron.- Darstellung des Kreises beim Edlund’schen Versuche.- XI. Gesättigte Dämpfe.- Gesättigte Dämpfe.- Ausdruck für die Entropie eines Systems, das aus einer Flüssigkeit und deren Dampf gebildet wird.- Latente Verdampfungswärme einer Flüssigkeit.- Experimentelle Bestätigungen der Formel von Clapeyron.- Bestimmung der willkürlichen Funktion in dem Ausdrucke für die Entropie.- Angenäherte Ausdrücke für die Funktionen H, H’, S und U.- Adiabatische Ausdehnung eines gesättigten Dampfes.- XII. Erweiterung des Satzes von Clausius.- Zwei Definitionen der Umkehrbarkeit.- Neue Fassung des Clausius’schen Satzes.- Erweiterung des Theorems von Clausius.- Schwierigkeiten, die bei der Erweiterung des Theorems von Clausius auftreten.- Bedeutung des Integrals von Clausius.- Hülfssatz.- Theorem von Potier und Pellat.- Theorem.- Satz von Clausius.- Entropie eines Systems.- Bedingungen für die Möglichkeit einer Transformation.- Satz von Gibbs.- Bemerkungen über die geometrisch darstellbaren Kreise.- XIII. Zustandsänderungen.- Zustandsänderungen eines Körpers.- Anwendung der Principien der Thermodynamik.- Innere Energie des Systems, das von einem in zwei Aggregatzuständen vorhandenen Körper gebildet wird.- Entropie des Systems.- Ausdruck für die charakteristischen Funktionen von Massieu.- Bedingungen für die Möglichkeit einer Zustandsänderung.- Satz vom dreifachen Punkte.- Ungleichheit der Dampfspannungen eines und desselben Körpers im festen und flüssigen Zustande bei derselben Temperatur.- Einfluss des Druckes auf die Temperatur, bei welcher eine umkehrbare Zustandsänderung eintritt.- Bemerkungen über die Beziehungen zwischen Temperatur und Druck bei einer umkehrbaren Zustandsänderung.- Formel von Clausius.- XIV. Dampfmaschinen.- Technischer Nutzeffekt einer thermischen Maschine.- Thermischer Nutzeffekt.- Maximum des Nutzeffekts bei einer Dampfmaschine.- Versuche zur Erhöhung des Nutzeffekts einer thermischen Maschine.- Anwendung des überhitzten Wasserdampfes.- Neuer Ausdruck für die obere Grenze des Nutzeffekts einer Dampfmaschine.- Grösse des Nutzeffekts, wenn der Dampf überhitzt ist.- Einfluss der Ueberhitzung auf die Grösse des Nutzeffekts.- Dampfmaschinen mit Expansion.- Vertheilung des Dampfes durch Schieber und Ventile.- Diagramm und Nutzeffekt einer reversiblen Maschine, deren Cylinder für Wärme undurchdringlich ist.- Einfluss der Kondensation des Wasserdampfs während der Expansion.- Einfluss der Dauer der Expansion und Kompression auf den Werth des Nutzeffekts.- Einfluss der Cylinderwände.- Einfluss der inneren Reibung des Dampfes.- Wirkliches Diagramm der Dampfmaschinen.- Vorzüge des Dampfmantels und des überhitzten Dampfes.- Compound- und Corliss-Maschinen.- Injektor von Giffard.- XV. Dissociation.- Verschiedene Arten der Dissociation.- Theorie von Gibbs.- Innere Energie eines Gasgemisches.- Wärme bei der Umwandlung.- Entropie eines gasförmigen Gemisches.- Anwendungen auf die Dissociation.- Bemerkungen über die Hypothese von Duhem.- Folgerungen aus dieser Hypothese.- Rechtfertigung der Hypothese von Duhem.- XVI. Elektrische Erscheinungen.- I. Hydroelektrische Säulen.- Definitionsgrössen für den Zustand einer Säule.- Theorie von Helmholtz.- Beweis des Postulats von Helmholtz.- Einfluss der Temperatur und des Drucks auf die elektromotorische Kraft.- II. Thermo-Elemente.- Heterogene Stromkreise.- Elementartheorie der Thermosäulen.- Theorie von Sir W. Thomson.- Modifikation der vorhergehenden Theorie.- III. Theorie von Duhem.- Elektrostatisches Potential.- Systeme aus homogenen Leitern.- Ausdrücke für U — AW und für S in Funktion der Ladungen.- Potentialunterschied bei Kontakt und Peltier-Effekt.- Wahre und scheinbare Potentialdifferenz zweier sich berührender Körper.- Thomson-Effekt und entsprechende elektromotorische Kraft.- IV. Einige Bemerkungen.- Peltier-Phänomen beim Kontakt eines Leiters und eines Dielektrikum.- Thermischer Nutzeffekt elektrischer Motoren.- XVII. Zurückführung der Principien der Thermodynamik auf die allgemeinen Principien der Mechanik.- Verschiedene Theorien.- Grundlage der Helmholtz’schen Theorie.- Hypothesen über die Natur der Parameter.- Monocyklische Systeme.- Unvollständige Systeme.- Anwendung auf Wärme-Erscheinungen.- Anwendung der Helmholtz’schen Theorie auf Schwingungsbewegungen.- Irreversible Erscheinungen.- Arbeiten von Boltzmann.