Diskussion:Thermodynamik

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Fragwürdige Ergänzung der Einleitung

Benutzer @Erol2k hat gestern die Sätze: „Die Thermodynamik gestattet also nur Aussagen über zeitlich unveränderte Zustände eines Systems. Den zeitlichen Ablauf einer Reaktion beschreibt die Reaktionskinetik.“ an das Ende der Einleitung angefügt. Diese Sätze stehen genauso gleich zu Beginn in dem von ihm angefügten Beleg, ein Skript von Stefan Seeger der Uni Zürich. Es ist zwar richtig, dass die reine Gleichgewichts-Thermodynamik keine zeitlichen Aussagen über den Ablauf von Prozessen macht, daher wird dieser Teil der Thermodynamik von manchen auch Thermostatik genannt. Allerdings gehören zur Thermodynamik auch die Transportprozesse wie etwa die Wärmeleitung und die Diffusion siehe etwa H. Callen Chap. 14 S 307 "Irreversible Thermodynamics" oder Klaus Stierstadt "Thermodynamik .." 2. Aufl. Kap. 14 "Transportprozesse". Natürlich braucht es in der irreversiblen Thermodynamik zusätzliche Größen, wie die Transportkoeffizienten. Aber mit ihnen lassen sich sehr wohl die zeitliche Entwicklung von Verteilungskurven der Temperatur oder der Konzentration eines Stoffes berechnen. Letztlich basieren auf der irreversiblen Thermodynamik so komplexe Theorien wie die der Navier-Stokesschen Gleichung, die zentral für die Berechnung von Wettervorhersagen sind. Ich vermute, dass dynamik in dem Wort Thermodynamik sogar ihre Erklärung in diesen irreversiblen Vorgängen hat. Die Kinetik kommt ins Spiel, wenn es darum geht, für die verschiedenen Transportvorgänge eine mikroskopische Beschreibung zu finden, um etwa die makroskopischen Koeffizienten aus atomaren Modellen zu berechnen. Ich bin daher für das Entfernen dieses Satzes in der Einleitung, möchte hierzu aber die Meinung anderer Autoren hören, insbesondere die von @Bleckneuhaus. --ArchibaldWagner (Diskussion) 21:38, 21. Dez. 2023 (CET)

Ich war auch gerade über den irreführenden Satz gestolpert und sehe das genauso. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:54, 21. Dez. 2023 (CET)

Physikalische Chemie I - Thermodynamik, Kinetik und Transportphänomene. Für Chemiker, Biochemiker und Biologen. Ein aus "didaktischen Gründen" derartig simplifizierendes Vorlesungsskript dürfte wohl kaum als geeigneter Beleg gelten. Allein dass reicht schon für einen Revert. --Burkhard (Diskussion) 23:04, 21. Dez. 2023 (CET)

Hab die letzten zwei Änderungen wieder rausgenommen. --Burkhard (Diskussion) 23:19, 21. Dez. 2023 (CET)

Hallo Erol2k, würdest Du bitte Deine Vorschläge erst hier vorstellen, bevor Du sie (mit vielen Rechtschreibfehlern) in den Artikel hineinschreibst? Deinen Aussagen über die Grenzen der Thermodynamik wurde hier bereits widersprochen, und ein einfach gehaltenes Einführungsskript für Nebenfächler ist als Dein Beleg für so weitreichende Aussagen prinzipiell ungeeignet. Außerdem gelten sie gar nicht so richtig. In welchen Zweig der Physik passen denn Deiner Ansicht Prozesse wie die isotherme Ausdehnung, Kreisprozesse, die Aussagen über das Wachstum der Entropie etc? --Bleckneuhaus (Diskussion) 10:53, 22. Dez. 2023 (CET)

Hallo zusammen habe einen Artikel gefunden welches eine unterscheidiung von kinetische kontrolliert Reaktion oder Thermodynamichen Reaktion beschreibt. https://www.u-helmich.de/che/lexikon/K/ka-ki/kinetische_Kontrolle.html Es gibt noch tiefgreifendere Artikel über diese Thema

https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/kinetische-kontrolle/4893 Von daher könnte es doch sinnvoll sein eine Unterscheidung zu treffen --Erol2k (Diskussion) 21:44, 28. Dez. 2023 (CET)

Ich sehe nicht, welche Rolle diese (eher willkürliche Unterscheidung) für die Einleitung des vorliegenden Artikels haben soll??? --Burkhard (Diskussion) 10:57, 29. Dez. 2023 (CET)

Ich vermute, dass dynamik in dem Wort Thermodynamik sogar ihre Erklärung in diesen irreversiblen Vorgängen hat. Da ist eher die ursprünglich griechische Bedeutung als "Kraft" gemeint, ähnlich wie in der Mechanik das Begriffspaar "Kinematik" (ohne Kräfte) und "Dynamik" (mit Kräften). Ansonsten geht das wohl mehr oder weniger direkt auf Carnot's Aufsatz zurück "...über die bewegende Kraft des Feuers und..." (Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance). Der beschrieb ja die ersten Dampfmaschinen, die (in modernen Begriffen) aus thermischer Energie, Kräfte und kinetische Energie erzeugen. --Niemand9 (Diskussion) 01:04, 23. Dez. 2023 (CET)

Bleckenhaus Bleckenhaus diese prozzese weder nur in dee Gleichgewichtsthermodynamik behandelt.

es werden nur die Zustände im Gleichgewicht betrachtet. So gilt z.B. die ideale Gasgleichung nur unter der Voraussetzung, daß sich das Gas im Gleichgewicht befindet.

Betrachtet man zwei aufeinanderfolgende Zustände eines Systems, so wird für diese stets vorausgesetzt, daß der sich der Gleichgewichtszustand eingestellt hat.

Quellenangabe:https://www.spektrum.de/lexikon/physik/thermodynamisches-gleichgewicht/14467

meine Meinung:

Da stets vorausgesetzt, daß sich jeweils der Gleichgewichtszustand eingestellt hat und auch ein reversiebeler Prozess sowiso stets als quasistatisch vorausgesetzt wird. Forciert Es die Aussage.

Wenn zum Beispiel isentrope Volumenarbeit entnommen wird, die Expansion jedoch nicht quasistatisch war. So Kann bei dem prozzes nicht nur eine geringere Arbeit gewonnen werden, es muss zudem abgewartet werden damit die verursachte interne turbulente Strömungen sich gelegt haben ehe der Zustand definiert werden kann.vorher ist es sinnlos einen thermodynamischen Zustand beschreiben zu wollen, Da sich schon die innere Energien des Systems sich je nach nach volumenelment unterschiedet.

Die Reaktionskinetik beschreibt die zwar die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion. Nicht jedoch die resultierte Änderung der inneren Energie, Entropie etc nach Abschluss der Reaktion.

Ich bin am lernen den Gebiet und bin manchmal etwas übereifrig beim ergänzen bzw korrigieren von wiki Artikeln hab etwa nachsichti..

Viele Grüße erol --Erol2k (Diskussion) 23:02, 22. Dez. 2023 (CET)

@Erol2k du kennst offenbar nur Teile der Thermodynamik. In der irreversiblen Thermodyanmik werden Systeme betrachtet, bei denen es nur lokale Gleichgewichte gibt. So kann man von lokaler Temperatur oder einer Temperaturprofil sprechen. Die Thermodynamik behandelt unter vielen anderen Prozessen wie sich Temperaturverteilungen mit der Zeit ändern. Dieses sind ganz klar zeitlich verlaufende Pozesse. Die Thermodynamik geht deutlich darüber hinaus, nur ein einziges System zu beschreiben, das sich im Gleichgewicht befindet. Die Wechselwirkung von zwei (und dann vielen Systemen) ist ein zentrales Element der Thermodynamik. Was richtig ist: in der phys. Chemie muss man fast immer kinetische Betrachtungen mit einbeziehen, um ein zeitliches Verhalten von chemischen Prozessen zu verstehen, das über die Angabe der Richtung hinausgeht. --ArchibaldWagner (Diskussion) 08:12, 23. Dez. 2023 (CET)

Die irreversible Thermodynamik ist ja gerade das was ich als beispiel genannt habe, wird ein Gas isentop nicht quasistatisch expandiert sondern schneller so ist der Prozess obwohl es adabite war , Zum teil irreversiblel , daher ein schnell laufender Motor ist weniger effizient.

im übrigen gibt es auch eine Wertigkeit der irreversibletät , wird beim expandieren eines heißen Motors wird ein Teil der Volumenänderungsarbeit als reibearbeit in Wärme umgesetzt, diese Reibungswärme steht zwar nicht als techniche Arbeit zur Verfügung. Jedoch kann dadurch das die Reibungswärme bei einer grosse Temperatur erzeugt wird , Teilweise dazu verwendet werden um in einem erneuten carnot Prozess die verbleibene Wärme in Exergie umzuwandeln. Reibungswärme Welches nur knapp oberhalb der umgebungtempertur erzeugt wird ist dagegen komplett wertlos. --Erol2k (Diskussion) 11:09, 23. Dez. 2023 (CET)

Mein Senf rausgerückt: Die Einleitung in der aktuellen Fassung (zum Teil auch der Unterscheidung zwischen pnänomenologischer und statistischer Thermodynamik geschuldet) ist bereits sehr ausführlich, IMO schon zu Lasten der Lesbarkeit. Thermodynamische Kreisprozesse werden in dort ausdrücklich erwähnt - Details dazu gehören in einen passenden Artikelabschnitt bzw. in den Fachartikel, aber nicht in die Einleitung.

Auf die (historisch gewachsene) Unterscheidung zwischen Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsthermodynamik wird ebenfalls in einem späteren Abschnitt eingegangen, wo es mehr Raum für Details und historische Entwicklung gibt. Ich gehe davon aus, dass die Entscheidung, darauf nicht in der Einleitung einzugehen, von den bisherigen Artikelautoren sehr gut durchdacht wurde.

@Erol2K: Will man zusammenfassende Aussagen zur Bedeutung der Nichtgleichgewichtsthermodynamik machen, setzt das ein umfassenderes Verständnis voraus, als eine Einführungsvorlesung das leisten könnte (z.B. sollte man die Onsagersche Reziprozitätsbeziehungen zwischen Kräften und Flüssen kennen sowie das Prinzip der minimalen Entropieproduktion offener Systeme). Mit "Stationäre Nichtgleichgewichtszustände" ist die Bedeutung der Nichtgleichgewichtsthermodynamik unzureichend zusammengefasst - darüber hinaus spielen lineare und nichtlineare Zustandsübergänge nicht nur (wie von Dir geschrieben) in der Natur sondern auch in der Technik eine wichtige Rolle. --Burkhard (Diskussion) 13:15, 23. Dez. 2023 (CET)

Mann kann nicht mal eine zusammenfassende Aussagen zur Bedeutung der entropie machen, da es zwei Bedeutungen hatt. Einmal die statistische Funktionen bei dem die innere Energie stets konstant bleibt und nur von der Temperatur abhängig ist.und bei realen Fluiden kann bei einem Phasenübergang die entropie auch bei konstanter Temperatur ,Druck und Volumen erhöht werden , diese entropie erhöht sich jedoch nicht spontan da Schmelzwärme zugeführt werden muss. Die entropie ändert sich dann um das äquivalent der innere Energie . Das ist ein riesen Chaos bei den Begrifflichkeiten. Und daher kommt so ein Müll raus wie das Postulat das eine entropie Erhöhung äquiwalent ist mit der Energie Entwertung . Veteilt sich Gas spontan auf ein größeres Volumen Stimmt das, erhöht sich die entropie weil es isocore erwärmet wird stimmt das nicht. --Erol2k (Diskussion) 17:19, 23. Dez. 2023 (CET)

Nullter Hauptsatz und Gravitationsfeld

Ich vermute, dass der letzte Absatz, beginnend mit: „Allerdings ist im Gravitationsfeld zu beachten, dass...“, eher vom Verstehen des 0. Hauptsatzes ablenkt. Wenn sich ein thermodynamisches System in einem Gravitationsfeld befindet, wirkt das Feld bei örtlichen Verschiebungen wie ein Arbeitsparameter, das System ist nicht mehr isoliert bzw. nicht nur in thermischen Kontakt zu einem Vergleichssystem, sondern auch in Kontakt mit einem Kraftfeld. Thermischer Kontakt meint beim nullten Hauptsatz auch nur (ein idealisierter) thermischer Kontakt. Ich befürchte, dieser Absatz bewirkt bei einem Leser, der sich über den 0. Hauptsatz informieren will, nur zusätzliche vom eigentliche Verständnis ablenkte Zusatzfragen. M.E. sollte der Absatz hier entfernt werden. Diese Thematik gehört eher in den Artikel thermodynamisches Gleichgewicht in einen Abschnitt äußere Felder und dann speziell Graviationsfeld. Wie wird das von anderen gesehen? --ArchibaldWagner (Diskussion) 16:38, 25. Jul. 2024 (CEST)

@ArchibaldWagner

Zitat

Die Einbettung der Nichtgleichgewichtsthermodynamik in die relativistische Gravitationstheorie ist von allgemeinem Interesse, auch im Hinblick auf Anwendungen in der Astrophysik und Kosmologie. Während es klassische Arbeiten zur Einbettung der auf der Hypothese des lokalen Gleichgewichts beruhenden Irreversiblen Thermodynamik gibt, sind modernere Entwicklungen der Nichtgleichgewichtsthermodynamik bisher kaum Gegenstand relativistischer Untersuchungen gewesen. Aus thermodynamischer Sicht besteht ein Defizit bisheriger Arbeiten auch darin, daß nur relativ einfache Stoffe beschrieben wurden. Um auch komplexere Stoffe in die Betrachtungen einbeziehen zu können, ist es vermutlich notwendig, über den Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie hinauszugehen, da durch die Struktur der Einsteinschen Gravitationstheorie eine Beschränkung auf einfache Stoffe erzwungen wird.

Zitat ende

Quelle=https://www1.itp.tu-berlin.de/muschik/relativ_td/index_ge.html

daher gehört auch meiner meinung nach der abschnitt in diesen artikel verschoben, wobei es auch den artikel

Relativistische Thermodynamik in wikipedia gibt --Erol2k (Diskussion) 18:20, 28. Jul. 2024 (CEST)

ach da ist noch ein detail: bitte ergänzen..ich darf ja nicht mehr bearbeiten

....--> Spontane<- Stoffumwandlungen sind nach Helmholtz nur möglich, wenn die Freie Energie abnimmt. Auch der amerikanische Physikochem... --Erol2k (Diskussion) 20:04, 28. Jul. 2024 (CEST)

Die Enthalpie H (Das ist ein griechisches Eta, kein deutsches H.) enthält zusätzlich noch die in Druck × Volumen gespeicherte Energie.

Zitat ende

Finde ich übrigens auch etwas ungenau

Mein Vorschlag

Die Enthalpie ist der verfügbare isobare Wärmeinhalt eines Systems bei konstantem Druck. Wie die Entropie kann auch diese thermodynamische Zustandsgröße nicht absolut angegeben werden. Mit Hilfe der Enthalpieänderung lässt sich relativ einfach die übertragene Wärmemenge berechnen. --Erol2k (Diskussion) 01:13, 29. Jul. 2024 (CEST)