Energielehre 



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gnge bei Tieren und Pflanzen hingewiesen 

 werden, nur das sei betont, da gerade beim 

 Studium der Lebensvorgnge der Wert 

 eines von jeder besonderen Vorstellung ber 

 die Natur des Vorganges unabhngigen 

 Begriffes, wie die Energie es ist, auffllig 

 hervortritt (vgl. den Artikel Energetik 

 der Organismen"). 



Wie die Energielehre den Blick philo- 

 sophierend auf das Ganze lenkt, da er, statt 

 am einzelnen haften zu bleiben, erkenne, wie 

 eins in dem anderen webt und lebt, mge 

 noch durch einen Hinweis auf den Energie- 

 haushalt der irdischen Vorgnge hervor- 

 gehoben werden. Da alle Energie des 

 irdischen Geschehens im wesentlichen von 

 dem kleinen Teile der gesamten Sonnen- 

 strahlung stammt, den die Erde ihrer 

 Stellung im Weltenraume nach abzufangen 

 vermag, ist bereits von den ersten Begrn- 

 dern der Energielehre betont worden, und 

 vor allem erschien ihnen die Einsicht ener- 

 getisch bedeutsam, da nicht etwa die je- 

 weilig zugestrahlte Energie sogleich ver- 

 wendet und wieder fortgestrahlt, sondern 

 auf mannigfache Weise fr sptere Verwen- 

 dung aufgespeichert, in potentielle Energie 

 umgewandelt, der Eigenenergie des Erd- 

 ganzen einverleibt wird. So entstammt die 

 Energie unserer Wasserflle und Strme auf- 

 gestapelten Energievorrten, und das Leben 

 und Verwesen der Pflanze, die Arbeit des Mus- 

 kels, wie die geistige Ttigkeit erscheint uns als 

 ein dauerndes Aufspeichern, Umsetzen, Ent- 

 laden der Energie. Zeitlich am ausgedehn- 

 testen ist die Aufspeicherung leicht umsetz- 

 barer Energie durchgefhrt in den Stein- 

 kohlenschtzen der Erdrinde, in denen sich 

 die vom Pflanzenleben einstiger geologischer 

 Epochen der Sonne abgewonnene Energie 

 fr die Technik unserer Tage erhalten hat. 

 Das Schicksal aller irdischen Energie aber, 

 soweit sie nicht der Eigenenergie des Erd- 

 ganzen einverleibt ist, ist die Ausstrahlung 

 in den Weltenraum. 



2. Der Entropiebegriff. 2a) Isotherme, 

 Adiabate und Entropie der Gase. Die 

 schnelle Entwickelung der Dampfmaschine 

 mit ihren groen wirtschaftlichen und sozialen 

 Umwlzungen mute das Interesse der l 

 Physiker auf die Vorgnge richten, die bei 

 Gasen und Dmpfen mit Umwandlung von 

 Wrme in mechanische Arbeit verknpft 

 sind. Wie Robert Mayer 1842 durch Nach- 

 denken ber diese Verknpfung zur ersten 

 quantitativen Feststellung des Wrmequi- 

 valents und damit zur wesentlichen Be- 

 grndung der Energieanschauungen gelangt i 

 ist, so glckte es Sadi Carnot schon 1824, 

 aus derselben Quelle Folgerungen abzuleiten, 

 die in ihrer spteren Entwickelung durch 

 Clausius zum Entropiebegriff fhrten. 



Bedenken wir zunchst, da nach der 



Zustandsgieichung (1 b Gleichung (1)) der 

 vollkommenen Gase p.v = R. <-> alle Zustnde 

 inneren Gleichgewichts einer Gasmasse von 

 1 Gramm, denen gleiche Temperatur zukommt, 

 auch gleiches Produkt p.v zeigen mssen. 







Fig. 1. 



Sie lassen sich also im Koordinatensysteme 

 (p, v) graphisch darstellen durch die 

 Punkte einer gleichseitigen Hyperbel, die 

 deshalb als Isotherme des vollkommenen 

 Gases bezeichnet wird. Sie ist nach R. 

 Mayers Annahme (1 b) zugleich die Linie 

 konstanter Eigenenergie des Gases. Schreitet 

 das Gas aus einem Zustande dieser Linie 

 in den benachbarten, so leistet es die mecha- 

 nische Arbeit p.dv und nimmt ebensoviel 

 Wrme auf; der schraffierte Flchenstreifen in 

 der Figur stellt diesen Betrag dar. Geht also 

 das Gas aus einem durch den Punkt A nach 

 Druck (A'A) und Volum (OA') dargestellten 

 Zustande in einen durch Punkt B dargestellten 

 Zustand gleicher Temperatur und gleicher 

 Eigenenergie ber, so gibt die Flche A'B'BA 

 die bei der angegebenen Aenderung ab- 

 gegebene mechanische Arbeit und aufge- 

 nommene Wrme an. 



Ueberlegen wir nun weiter, in welche 

 Zustnde ein Gas aus einem gegebenen An- 

 fangszustande bergefhrt werden kann, 

 ohne da ihm Wrme entzogen oder zu- 

 gefhrt wird. Nach dem eben Be- 

 merkten mu sich hierbei die Temperatur 

 ndern. Erhht sie sich um dw, so wchst 

 die Eigenenergie um c v .dw; denn wenn das 

 Volum sich nicht ndert, findet berhaupt 

 kein Zugang mechanischer Arbeit, sondern 

 nur Wrmezugang im angegebenen Be- 

 trage statt; ndert sich aber auch das 

 Volum, so ndert sich doch nicht der Energie- 

 betrag, er hngt ja nach dem ersten Haupt- 

 satz nicht von der Art des Uebergangs 

 ab. Nun kann aber, wenn kein Wrmezu- 

 oder -abgang stattfindet, die ganze Zunahme 

 der Eigenenergie nur durch Zugang mecha- 



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