Chemisehe Energie 



453 



wirkten Veranderungen besorgt, wie etwa 

 die chemische Arbeit der Schwarzung eines 

 photographisclien Papiers. Die chemische 

 Arbeit, die bei irgendeiner Reaktion ge- 

 leistet werden kann, auBert sich in den mit 

 der chemischen Reaktion verkniipften Ener- 

 gie vorgangen, die meist in dem Uebergang 

 der chemischen Energie oder eines Teils 

 derselben in Warme oder in elektrische 

 Energie bestehen (s. unter 7). 



Alle Energieformen sind ineinander urn- 

 wan delbar, sowohl in der Natur, wie auch 

 durch kiinsthche Anordnungen. So kann 

 aus Warme Bewegung, aus Bewegung Elek- 

 trizitat, aus dieser Licht usw. werden. 

 Die Quelle fast der gesamten irdischen 

 Energie ist die strahlende Energie der 

 Sonne. Da der gesamte Energiewert 

 nach dem Gesetz von der Erhaltung der 

 Energie (vgl. den Artikel ,,Energielehre"), 

 ein unveranderlicher ist, uud alle Vorgange 

 lediglich in Umwandlung der Energieformen 

 ineinander bestehen, ohne daB deren Ge- 

 samtbetrag geandert wird, so ist die ein- 

 zige Ursache eines Energieverlustes fur die 

 Erde die Ausstrahlung derselben in den 

 Weltenraum , die meist in der Form von 

 Warmestrahlung stattfindet. Man bezeichnet 

 das Gesetz von der Erhaltung der Euergie 

 auch als den ersten Hauptsatz der 

 Energetik oder Thermodynamik. Aus 

 diesem ersten Hauptsatz, der von Julius 

 Robert Mayer (1842), Hermann von 

 Helmholtz (1847) und Joule (1850) ge- 

 funden wurde, ergeben sich die MaBe der 

 Energie. Durch vollstandige Umwandlung 

 eines genau definierten Arbeitsbetrages einer 

 bestimmten Energieform in andere Energie- 

 formen kann man deren aquivalente Arbeits- 

 betrage ermitteln. 



Wahrend der erste Hauptsatz der Ener- 

 getik die Unzerstorbarkeit der Energie fest- 

 stellt, betrifft der zweite Hauptsatz 

 die Verwandelbarkeit der Energie. Dem 

 ersten Hauptsatz wiirde ein P e r p e t u u in 

 mobile widersprechen, das dauernd ohne 

 auBere Energiezufuhr Arbeit zu leisten ver- 

 mochte. Wir kb'nnen uns aber noch eine 

 andere Art von Perpetuum mobile denken, 

 das standig auf Kosten der Warme der 

 Umgebung Arbeit zu leisten imstande ware; 

 eine solche Vorrichtung stande nicht im 

 Widerspruch zum ersten Hauptsatz, aber 

 die Erfahrung hat gezeigt, daB es auf keine 

 Weise moglich ist, den ungeheuren Warme- 

 vorrat der Natur ohne weiteres in auBere 

 Arbeit umzusetzen. Positiv wurde der Satz 

 in der Form ausgesprochen, daB Warme von 

 selbst nur von einem warmeren Ko'rper auf 

 einen kalteren iibergehen kann. Auf die 

 gesamte Energetik iibertragen laBt sich der 

 Satz so aussprechen: ,,Sind zwei Korper 



oder Gebilde in bezug auf eine oder mehrere 

 Arten der Energie mit einem dritten im 

 Gleichgewichte, so sind sie in bezug auf 

 dieselben Energiearten auch untereinander 

 im Gleichgewicht." 



Die formalen Bezeichnungen der Energie- 

 arten lassen sich in zwei Faktoren zerlegen, 

 den Kapazitatsfaktor und den In- 

 tensitatsfaktor. Ersterem kommt ftir den 

 Eintritt des Geschehens keine Bedeutung zu, 

 wahrend der Intensitatsfaktor fur den Ein- 

 tritt eines Vorgangs maBgebend ist. Man 

 zerlegt so die Bewegungsenergie in den 

 Kapazitatsfaktor ,, Masse" und den Intensi- 

 tatsfaktor ,,Geschwindigkeit" (oder genauer: 

 ,,Geschwindigkeitsquadrat"). Die Volum- 

 energie der Gase hat als Kapazitatsfaktor das 

 Volumen, als Intensitatsfaktor den Druck. 

 Ftir die Warme ist der Intensitatsfaktor 

 die Temperatur, der Kapazitatsfaktor die 

 Warmekapazitat. In der elektrischen Ener- 

 gie bedeutet die Spannung den Intensitats- 

 faktor, die elektrische Menge den Kapa- 

 zitatsfaktor. In der chemischen Energie 

 schlieBlich kann man die chemische Ein- 

 heitsmasse, welche bei der groBen Anzahl 

 der verschiedenen Elemente mit ihren ver- 

 schiedenen Atomgewichten nicht als eine 

 Konstante definiert werden kann, sondern 

 fiir die das Grammatom oder Grammolekul 

 eines jeden Elementes genommen werden 

 muB, als Kapazitatsfaktor ansprechen, 

 wahrend als Intensitatsfaktor das chemi- 

 sche Potential gilt, das ein MaB ftir die 

 Affinitat bedeutet, aber nicht c h e m i s c h 

 meBbar ist. Nach diesen Definitionen kaun 

 man den zweiten Hauptsatz auch so aus- 

 sprechen, daB man sagt, Energieumwand- 

 lungen treten nur bei nicht kompensierten 

 Intensitatsunterschieden auf. 



Bezeichnet man die gesamte Energie, 

 die in einem System enthalten ist, mit U, 

 so findet man, daB bei irgendwelchen Um- 

 wandlungen nur ein Teil dieser Gesamt- 

 energie sich an der Umwandlung beteiligt 

 und in auBere Arbeit verwandelbar ist. 

 Diesen frei verwandelbaren Teil der Energie 

 nennt man die freie Energie. Bezeichnet 

 A die Aenderung der freien Energie, so 

 gibt A U die Aenderung der gebundenen 

 Energie, d. h. die Differenz der Aenderungen 

 von freier und gesamter Energie an (vgl. 

 die Artikel ,,Energielehre", ,,Thermo- 

 cheinie" und ,,Chemische Theorieen"). 



2. Umkehrbare und nicht umkehrbare 

 Vorgange. Zerstreuung (Dissipation) der 

 der Energie. Der zweite Hauptsatz laBt sich 

 in folgender Form aussprechen: Jeder Vor- 

 gang, der von selbst, freiwillig, ohne Zu- 

 fuhr von Energie, verlauft, und nur ein 

 solcher, ist imstande, ein gewisses Quantum 

 auBerer Arbeit zu liefern. Umgekehrt be- 



