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1. Hauptsatz der ThermodynamikZoomA-Z

Fachgebiet - Thermodynamik

Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik beschreibt den Energieaustausch eines thermodynamischen Systems mit seiner Umgebung:

dU=δQ+δWU=innere EnergieQ=WärmeW=Arbeit

Die Änderung der inneren Energie des thermodynamischen Systems ist gleich der dem System zu- oder abgeführten Wärme oder die am System oder vom System geleisteten Arbeit.

In einem abgeschlossenen thermodynamischen System ist daher die innere Energie konstant, da die Änderung der inneren Energie null ist. Innerhalb des Systems können sich die verschiedenen Energieformen ineinander umwandeln, aber Energie kann aufgrund des Energieerhaltungssatzes der Physik weder aus dem Nichts erzeugt noch vernichtet werden. Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik wird daher auch als Satz von der Unmöglichkeit eines Perpetuum mobile erster Art bezeichnet.

Wie auch bei den weiteren Hauptsätzen der Thermodynamik handelt es sich bei dem 1. Hauptsatz um einen Erfahrungssatz, dessen Gültigkeit bisher jedoch eindeutig experimentell bestätigt ist.

Die Formulierung des 1. Hauptsatzes der Thermodynamik ist eng verbunden mit den Namen Robert Mayer (1842), James P. Joule (1843) und Hermann von Helmholtz (1847).

Literatur

Reich, R. (1992): Thermodynamik. Wiley-VCH, ISBN: 978-3-527-28266-1

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Unter der inneren Energie ist die gesamte Energie zu verstehen, die einem chemischen System innewohnt. Ihre Änderung bei Zustandsänderungen des Systems ist mittels genauer Messwerte für die zu- oder abgeführte Energie, z.B. Wärme und Volumenarbeit, auf der Grundlage des Satzes von der Erhaltung der Energie bestimmbar. Diesen Zusammenhang beschreibt der erste Hauptsatz der Thermodynamik.