Entropie und Wahrscheinlichkeit
Die Entropie eines Zustandes ist proportional dem Logarithmus seiner thermodynamischen Wahrscheinlichkeit:
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Wenn ein Behälter n mol Gas enthält, ist die Wahrscheinlichkeit, daß sich alle Moleküle gleichzeitig in einem von x gleich großen Teilvolumina aufhalten:
die thermodynamische Wahrscheinlichkeit ist dann
Die Entropieänderung für die Volumenänderung von V1 nach V ist dann
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Bei einem reversiblen oder irreversiblen Prozeß ist die Summe der reduzierten Wärmemengen kleiner oder gleich (bei Reversibilität dQ = dQrev) Null:
(Clausiussche Ungleichung) (Beweis mit Carnot Wirkungsgraden)
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In einem abgeschlossenen System nimmt die Entropie bei irreversiblen (realen von selbst ablaufenden) Vorgängen immer
zu:.
Nur bei reversiblen Vorgängen im abgeschlossenen System
ist:
=> Bestimmung der Richtung der Vorgänge
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Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist ein Wahrscheinlichkeitssatz: Ein System geht von unwahrscheinlichen zu wahrscheinlichen Zuständen über
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Molwärme (Wärmekapazität eines Mols des betrachteten Stoffes):
Molwärme =
M = Molmasse Für Festkörper bei höherer Temperatur ist die Molwärme(Dulong Petit)
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Winkelbeschleunigung
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