Nullter Hauptsatz der Thermodynamik
Gleichgewicht
Basiswissen
Wenn ein System A sich mit einem System B sowie B sich mit einem System C im thermischen Gleichgewicht befindet, so befindet sich auch A mit C im thermischen Gleichgewicht. Die Zustandsgröße, die bei diesen Systemen übereinstimmt, ist die Temperatur, die skalar, intensiv und überall im System gleich ist. Das ist hier näher erläutert.
Was ist ein thermisches Gleichgewicht?
Ein System ist im thermodynamischen Gleichgewicht, wenn es in einem stationären Zustand ist, in dem alle makroskopischen Flüsse von Materie und Energie innerhalb des Systems verschwinden. Mehrere Systeme sind im Gleichgewicht, wenn die makroskopischen Flüsse zwischen den Systemen verschwinden. Das thermodynamische Gleichgewicht lässt sich in drei Bestandteile aufteilen: thermisch, mechanisch und chemisch. Das thermische Gleichgewicht setzt voraus, dass es in dem System keinen makroskopischen Wärmefluss gibt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Temperatur T des Systems überall gleich ist. Siehe auch Temperatur ↗
Was meint skalar?
Skalar meint hier, dass man die Größe vollständig mit Hilfe von reellen Zahlen angeben kann. Das gilt für die Temperatur. Sie ist vollsändig mit Zahlenwerten größer 0 bis hin zu unendlich beschreibbar. Nicht skalar wären z. B. Vektorgrößen. Mehr unter skalar ↗
Was meint intensiv?
In der Physik nennt man eine Größe intensiv, wenn ihr Wert sich nicht mehr der Menge ändert oder von ihr abhängt. Wenn ein Kilo Wasser 10° C Temperatur hat, dann haben 300 ml dieser Wassermenge immer noch diesselbe Temperatur. Anders wäre es mit der Masse. Die Masse hängt von der Menge. Siehe auch intensive Größe ↗