Bewegung, die man Wärme nennt04. Dezember 2008

o Clausius

o Helmholtz

o Boltzmann

o Thermodynamik

Fabian Abel, Matthias Knoll

Rudolf Julius Emanuel Clausius * 2. Januar 1822 in Köslin

Gymnasium in Stettin bis 1840

Mathematik und Physik an der Universität Berlin

Doktor der Philosophie in Halle (1847)

bis 1850 Friedrichwerderschen Gymnasium in Berlin

danach:Professor an der Königlichen Artillerie- und IngenieurschulePrivatdozent an Berliner Universität

ab 1855 an der ETH in Zürichformuliert den 2. Hauptsatz der Thermodynamik

1867 Würzburg; 1869 bis zum Lebensende in Bonn

erste Frau stirbt bei Geburt des sechsten Kindes 1875

1886 erneute Ehe

† 24.August 1888

1859 gab der preußische Physiker Rudolf Clausius diesem Sachverhalt den Namen Entropie. Entropie ist ein Maß für den Grad der Unzulänglichkeit von Energie. Je größer die Entropie, zu desto weniger läßt sich die Energie benutzen. ... Wird in einem System Energie umgesetzt, wächst in ihm die Entropie.aus: Nørretranders, Tor: Spüre die Welt – Die Wissenschaft des Bewußtseins. rororo science sachbuch 60251, Rowohlt Taschenbuch Verlag, Reinbeck bei Hamburg, 1997

thermodynamische Größe, mit der Wärmeübertragungen und irreversible Vorgänge in thermodynamischen Prozessen rechnerisch erfasst und anschaulich dargestellt werden können.

Entropie

“Die Entropieänderung ist gleich der Wärmeänderung durch Austausch mit der Umgebung, dividiert durch die jeweilige Temperatur“

Zitate

„Die Energie der Welt ist konstant. Die Entropie der Welt strebt einem Maximum zu.“

„The energy of the world is constant. Its entropy tends to a maximum.“

Quoted in A. L. Mackay, Dictionary of Scientific Quotations (London 1994)

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz

* 31. August 1821 in Potsdam

besuchte die „große Stadtschule“ (Gymnasium )

Vater war dort Direktor

studierte Medizin am Friedrich-Wilhelm-Institut in Berlin

dadurch verpflichtet zu anschließendem 8-Jährigen Militärdienst

Antritt 1843 als Militärarzt

1848 auf Empfehlung Alexander von Humboldts vorzeitigentlassen

bis 1849 unterrichtet er an Berliner Kunstakademie

1849 – 1855 Professor für Physiologie und Pathologie

danach übernahm er den Lehrstuhl für Anatomie undPhysiologie in Bonn

ab 1858 Lehrstuhl für Physiologie in Heidelberg

Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften

1871 Professor für Physik an der Universität Berlin

Erster Präsident der neu gegründeten Physikalisch-Technischen Reichsanstalt (von 1888 bis zu seinem Tod)

† 8. September 1894 in Charlottenburg

Zitate

"Jedoch das Gebiet, welches der unbedingten Herrschaft der vollendeten Wissenschaft unterworfen werden kann, ist leider sehr eng, und schon die organische Welt entzieht sich ihm größtenteils“

aus: Antwortrede, gehalten am 9. August 1886 in der Aula der Universität zu Heidelberg. Rostock, Adler's Erben, 1886, S. 318

Zitate

"Das Endziel der Naturwissenschaft ist, die allen Veränderungen zugrundeliegenden Bewegungen und deren Triebkräfte zu finden, also sich in Mechanik aufzulösen.“

aus: H. Helmholtz, „Über die Entwicklungsgeschichte der neueren Natuwissenschaften“

Ludwig Boltzmann* 20. Februar 1844 in Wien

Vater Steuerbeamter, stirbt 1859 an Tuberkulose auch beide Geschwister sterben sehr jung

privater Unterricht durch Hauslehrer

erlernt das Klavierspiel von Anton Bruckner

ab 1855 besuchte er das Linzer Gymnasium

1863 Abitur mit Auszeichnung

Studium der Physik an der Wiener Universität

Promotion 1866

ab 1869 Professor für mathematische Physik in Graz

1871 Boltzmann arbeitet für Helmholtz in Berlin

1890 in München Professor für theoretische Physik

Reisen in die USA (1899,1904,1905), Leipzig(1900)

† 5. September 1906 in Duino bei Triest

Zitate

„To go straight to the deepest depth, I went for Hegel; what unclear thoughtless flow of words I was to find there! My unlucky star led me from Hegel to Schopenhauer ... Even in Kant there were many things that I could grasp so little that given his general acuity of mind I almost suspected that he was pulling the reader's leg or was even an imposter.“

Quoted in D Flamm. Stud. Hist. Phil. Sci. 14 (1983) 257.

Sogar eine einzelne Grafik,

wie ein Diagramm, kann

im Breitbildformat aussagekräftiger

dargestellt werden.

„S = k log “

Ist in seinen Grabstein auf dem Zentralfriedhof in Wien eingraviert – die von ihm gefundene grundlegende Abhängigkeit

„A mathematician will recognise Cauchy, Gauss, Jacobi or Helmholtz after reading a few pages, just as musicians recognise, from the first few bars, Mozart, Beethoven or Schubert.“

Quoted in A Koestler, The Act of Creation

Quelle: http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/%7Ehistory/Quotations/Boltzmann.html

Sogar eine einzelne Grafik,

wie ein Diagramm, kann

im Breitbildformat aussagekräftiger

dargestellt werden.

Boltzmann war seiner Zeit weit voraus, viele Physiker einschließlich Max-Plancks akzeptierten noch keine Wahrscheinlichkeitsinterpretation grundlegender physikalischer Gesetze

Vielseitiger Forscher, auch rein mathematischer Titel wie z.B. zur Integration der partiellen Differentialgleichungen 1. Ordnung

Quelle: http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/%7Ehistory/Quotations/Boltzmann.html

Jedes zu seiner Zeit aktuelle physikalische Problem wurde von ihm aufgegriffen, insgesamt 139 Werke

Thermodynamik

Teilgebiet der klassischen Physik

entstand im 19. Jahrhundert durch Forschungen von James Prescott Joule, Nicolas Léonard Sadi Carnot und Julius Robert von Mayer sowie Helmholtz, Clausius und Boltzmann

Die Lehre von der Energie, die Arbeit verrichten kann

vielseitig anwendbar

historisch aus vier Hauptsätzen aufgebaut

Quelle: Wikipedia/Thermodynamik

„ Nullter“ Hauptsatz:

Thermodynamik

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur in andere Energiearten umgewandelt werden.

Thermische Energie ist nicht in beliebigem Maße in andere Energiearten umwandelbar. (sehr umfangreich)

Der absolute Nullpunkt der Temperatur ist unerreichbar.

Stehen zwei Systeme jeweils mit einem dritten im thermodynamischen Gleichgewicht, so stehen sie auch untereinander im Gleichgewicht. (manchmal auch 4. Hauptsatz genannt)

1. Hauptsatz:

2. Hauptsatz:

3. Hauptsatz:

Thermodynamik CLAUSIUS formuliert 1850 den 2. Hauptsatz der

Thermodynamik

CLAUSIUS führt 1865 die Entropie ein

CLAUSIUS und BOLTZMANN entwickeln kinetische Gastheorie (zusammen mit Maxwell) Äthertheorie vom Tisch

Wärme nur noch Bewegung kleinster Teilchen

„Über die mechanische Bedeutung des 2. Hauptsatzes der Wärmetheorie“ BOLTZMANN

während des Studiums, 1866

„Über die Zurückführung des 2. Hauptsatzes der mechanischen Wärmetheorie auf allgemeine mechanische Prinzipien“ CLAUSIUS, 1871

=> Prioritätsstreit

„Weitere Studien über das Wärmegleichgewicht unter Gasmolekülen (BOLTZMANN,1872)“: Transportgleichung, heute Boltzmann-Gleichung genannt (Anwendung bei Diffusion, elektrischer Leitfähigkeit und Neutronentransport) => MATHEMATISCHER BEWEIS DES 2.HAUPTSATZES DER THERMODYNAMIK

1847 „Über die Erhaltung der Kraft“ HELMHOLTZ => Summe er Energien konstant,

Begriff der „Kraft“ muss untersucht werden

Zitate„The most ordinary things are to philosophy a source of insoluble puzzles. With infinite ingenuity it constructs a concept of space or time and then finds it absolutely impossible that there be objects in this space or that processes occur during this time... the source of this kind of logic lies in excessive confidence in the so-called laws of thought.“ Boltzmann

Quoted in B. McGuinness, Ludwig Boltzmann, Theoretical Physics and Philosophical Problems, (Dordrecht, 1974) 64

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