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Thermodynamische Begriffe

Arbeit

Arbeit ist eine Form von Energie. Für die Arbeit existiert die Konvention, dass dem System zugeführte Arbeit mit positivem Vorzeichen versehen wird. Allgemein ist die Arbeit das Wegintegral der Kraft:

W = F d s

In der Thermodynamik haben wir es mit besonderen Formen der Arbeit zu tun:

Volumenarbeit

Eine Kraft F ist ein Druck p auf eine Fläche A :

F = A p

Für die Arbeit gilt dann:

δ W = F d s = A p d s = p d V

Da bei einer Verkleinerung des Volumens Arbeit zugeführt werden muss, ergibt sich ein negatives Vorzeichen, da zugeführte Arbeit positiv sein muss.

Oberflächenarbeit

Die Oberflächenarbeit ergibt sich aus der Vergrößerung der Oberfläche und der Oberfächenspannung:

δ W = ε d O

Die Oberflächenarbeit ist wegen ihrer Größenordnung meist vernachlässigbar.

Elektrische Arbeit

Elektrische Arbeit ist notwendig, um eine Ladung q in einem elektrischen Feld zu transportieren:

δ W = q d U

dU ist die Spannungsdifferenz.

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