{"id":44589,"date":"2019-10-15T22:25:08","date_gmt":"2019-10-15T21:25:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-boltzmanns-entropieformel-definition\/"},"modified":"2020-03-10T13:23:28","modified_gmt":"2020-03-10T12:23:28","slug":"was-ist-boltzmanns-entropieformel-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-boltzmanns-entropieformel-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Boltzmanns Entropieformel – Definition"},"content":{"rendered":"
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Entropie = (Boltzmannsche Konstante k) x Logarithmus der Anzahl m\u00f6glicher Zust\u00e4nde. S = kB logW. Diese Gleichung wird als Entropieformel nach Boltzmann bezeichnet.<\/div>\n<\/div>\n
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Boltzmanns Entropieformel<\/span><\/h2>\n<\/div>\n<\/div>\n
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In der Thermodynamik und statistischen Physik ist die\u00a0<\/span>Entropie<\/span><\/strong>\u00a0ein quantitatives Ma\u00df f\u00fcr die St\u00f6rung oder die Energie in einem System, um Arbeit zu leisten.<\/span>In der statistischen Physik ist die Entropie ein Ma\u00df f\u00fcr die St\u00f6rung eines Systems.\u00a0Was bedeutet Unordnung ist wirklich die\u00a0<\/span>Anzahl der mikroskopischen Konfigurationen<\/span><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/span>W<\/span><\/strong>\u00a0, dass ein thermodynamisches System ,\u00a0wenn in einem Zustand von bestimmten makroskopischen Variablen wie angegeben hat (\u00a0<\/span>Volumen<\/span><\/a>\u00a0,\u00a0<\/span>Energie<\/span><\/a>\u00a0,\u00a0<\/span>Druck<\/span><\/a>\u00a0und\u00a0<\/span>Temperatur<\/span><\/a>\u00a0).\u00a0Mit “mikroskopischen Zust\u00e4nden” meinen wir die genauen Zust\u00e4nde aller Molek\u00fcle, aus denen das System besteht.<\/span><\/p>\n

Mathematisch lautet die genaue Definition:<\/span><\/p>\n

Entropie = (Boltzmannsche Konstante k) x Logarithmus der Anzahl m\u00f6glicher Zust\u00e4nde<\/span><\/strong><\/p>\n

S = k\u00a0<\/span>B<\/span><\/sub>\u00a0logW<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

Diese als\u00a0<\/span>Boltzmannsche Entropieformel<\/span><\/strong>\u00a0bekannte Gleichung\u00a0bezieht die mikroskopischen Details oder Mikrozust\u00e4nde des Systems (\u00fcber\u00a0<\/span>W<\/span><\/em>\u00a0) auf seinen makroskopischen Zustand (\u00fcber die\u00a0<\/span>Entropie\u00a0<\/span>S<\/span><\/em><\/strong>\u00a0).\u00a0Es ist die Schl\u00fcsselidee der statistischen Mechanik.\u00a0In einem geschlossenen System nimmt die Entropie niemals ab, so dass die Entropie im Universum irreversibel zunimmt.\u00a0In einem offenen System (zum Beispiel einem wachsenden Baum) kann die Entropie abnehmen und die Ordnung zunehmen, jedoch nur auf Kosten einer Zunahme der Entropie an einem anderen Ort (z. B. in der Sonne).<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

Die Reihenfolge nimmt ab.<\/span><\/p>\n

Die Entropie nimmt zu.<\/span><\/p>\n

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Irreversibilit\u00e4t nat\u00fcrlicher Prozesse<\/span><\/h2>\n

Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik:<\/span><\/strong><\/p>\n

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt niemals ab.\u00a0In einem nat\u00fcrlichen thermodynamischen Prozess nimmt die Summe der Entropien der wechselwirkenden thermodynamischen Systeme zu. \u00a0<\/span><\/em><\/p>\n

Dieses Gesetz gibt die\u00a0<\/span>Unumkehrbarkeit<\/span><\/strong>\u00a0der\u00a0<\/span>nat\u00fcrlichen Prozesse<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Reversible Prozesse sind eine n\u00fctzliche und bequeme theoretische Fiktion, kommen aber in der Natur nicht vor.\u00a0Aus diesem Gesetz folgt, dass es unm\u00f6glich ist, eine Vorrichtung zu konstruieren, die in einem Zyklus arbeitet und deren einzige Wirkung die \u00dcbertragung von W\u00e4rme von einem k\u00fchleren K\u00f6rper auf einen hei\u00dferen K\u00f6rper ist.\u00a0Daraus folgt, dass Perpetual-Motion-Maschinen der zweiten Art unm\u00f6glich sind.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Entropie bei absolutem Nullpunkt<\/span><\/h2>\n

Nach dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik:<\/span><\/strong><\/p>\n

Die Entropie eines Systems n\u00e4hert sich einem konstanten Wert, wenn sich die Temperatur dem absoluten Nullpunkt n\u00e4hert.<\/span><\/em><\/p>\n

Basierend auf empirischen Beweisen besagt dieses Gesetz, dass die\u00a0<\/span>Entropie einer reinen kristallinen Substanz<\/span><\/strong>\u00a0beim\u00a0<\/span>absoluten Nullpunkt der Temperatur<\/span><\/strong>\u00a00 K\u00a0Null ist<\/strong>\u00a0und dass es mit keinem noch so idealisierten Verfahren m\u00f6glich ist, die Temperatur eines Systems zu senken in einer endlichen Anzahl von Schritten auf den absoluten Nullpunkt.\u00a0Dies erm\u00f6glicht es uns, einen Nullpunkt f\u00fcr die W\u00e4rmeenergie eines K\u00f6rpers zu definieren.<\/span><\/p>\n

Absoluter Nullpunkt ist die k\u00e4lteste theoretische Temperatur, bei der die thermische Bewegung von Atomen und Molek\u00fclen ihr Minimum erreicht.\u00a0Dies ist ein Zustand, in dem die Enthalpie und Entropie eines abgek\u00fchlten idealen Gases ihren Minimalwert von 0 erreicht.\u00a0<\/span>Klassischerweise<\/span><\/strong>\u00a0w\u00e4re dies ein Zustand der\u00a0<\/span>Bewegungslosigkeit<\/span><\/strong>\u00a0, aber\u00a0<\/span>die<\/span><\/strong>\u00a0Quantenunsicherheit schreibt vor, dass die Teilchen immer noch eine\u00a0<\/span>endliche Nullpunktsenergie<\/span><\/strong>\u00a0besitzen\u00a0.\u00a0<\/span>Der absolute Nullpunkt<\/span><\/strong>\u00a0wird auf der Kelvin-Skala als 0 K,\u00a0auf der Celsius-Skala als\u00a0<\/span>\u2013273,15 \u00b0 C<\/span><\/strong>\u00a0und\u00a0auf der Fahrenheit-Skala\u00a0als\u00a0<\/span>\u2013459,67 \u00b0 F bezeichnet<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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