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Ordnung, Unordnung und spontane Prozesse

Vollständig geordnete Energie

Die Geschwindigkeiten aller Teilchen hat in x-Richtung den gleichen Wert + a , in y- und z-Richtung den Wert null. Es gilt

Ek = 1 2 m i [ c x ( i ) 2 + c y ( i ) 2 + c z ( i ) 2 ] = 1 2 m i [ a 2 + 0 + 0 ] = NA 1 2 m a 2 .

Der Gasquader bewegt sich unter diesen Umständen in Richtung der positiven x-Achse. Er besitzt also in seiner Gesamtheit totel geordnete kinetische Energie. Diese soll so groß sein, dass er genau das obere Ende der schiefen Ebene erreicht und dort zur Ruhe kommt.

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Abb.1
Gaswürfel auf einer schiefen Ebene.

Die gesamte kinetische Energie ist in potenzielle Energie umgewandelt worden, die wiederum zur Arbeitsleistung verwendet werden kann (z. B. Heben einer Masse m / 10 auf die 10-fache Höhe). Berühren wir den Block mit einem Thermometer und führen es mit, so zeigt es T = 0 K an, da alle Teilchen relativ zur Kontakstelle in Ruhe sind.

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