N. F. VIII. Nr. 43 



Naturvvissenschaftlichc Wochenschrift. 



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Umkehrbare und nicht umkehrbare 



Prozesse. 



Dafi der Teich schliefilich trocken liegt, das 

 Pendel die Ruhelage einnimmt, fiihrt uns zu dem 

 Gegensatze der umkehrbaren und nicht urnkehr- 

 baren Prozesse. Umkehrbare oder konservative 

 Prozesse sind jene, bei denen der Anfangs- und 

 Endzustand gleich sind. Als ein solcher wurde 

 lange die Bewegung der Planeten um die Sonne 

 angesehen. Die Entfernungen der Planeten von 

 der Sonne und ihre Geschwindigkeiten andern 

 sich wohl waiirend eines einmaligen Umlaufs; 

 aber jeder folgende sollte jedem fruheren Umlauf 

 gleichen. Nicht umkehrbare oder finitive Prozesse 

 sind jene, bei denen der Endzustand sich wesent- 

 lich vom Anfangszustand unterscheidet. Zu ihnen 

 gehoren die angefiihrten Prozesse, bei deren An- 

 fang der Teich gefiillt war, das Pendel mit der 

 grofiten Energie sich bewegte, und an deren Ende 

 der Teich trocken lag, das Pendel still stand. 

 Solche nicht umkehrbare Prozesse sind alle, bei 

 denen Zerstreuung eintritt; und Zerstreuung tritt 

 bei alien Prozessen ein, die mit Reibung oder 

 Warmeleitung verbunden sind. Obgleich z. B. 

 noch Clausius, der den Entropiebegriff einfiihrte, 

 auf den wir spater zu sprechen kommen werden, 

 vollkommen umkehrbare Zustandsanderungen in 

 der Natur fiir moglich hielt, ist man heute dar- 

 iiber einig, dafi alle natiirlichen Prozesse nicht 

 umkehrbar, finitiv sind und da(3 auch die Be- 

 wegung der Planeten keine Ausnahme bilde. Und 

 nur auf fiktive, zum Zwecke theoretischer Unter- 

 suchungen angenommene Prozesse werden heute 

 noch die Ausdriicke umkehrbar oder konservativ 

 angewendet. 



Entwertung. 



Die Zerstreuung der Energie bringt zugleich 

 Entwertung der Energie mit sich, Herabsetzung 

 ihrer Wirksamkeit, und zwar in mehrfacher Hin- 

 sicht. Zunachst ist zerstreute Energie an und fiir 

 sich weniger wirksam, als vereinheitlichte. Man 

 denke etwa, zwei Briider hatten jeder 100000 Mk. 

 geerbt und vererbten sie nun weiter. Der eine 

 setzt einen Universalerben ein. Der andere be- 

 stimmt, dafi sein Vermogen an alle Biirger seines 

 Landes, 10 Millionen Menschen, verteilt werden 

 sollte, wobei jeder einen Pfennig erhielte. Ferner 

 werden bei der Zerstreuung wertvollere Energie- 

 arten in weniger wertvolle umgesetzt, insbeson- 

 dere mechanische Energie in Warme. Das ist, 

 mit Weiterfiihrung eines Gleichnisses, das schon 

 Leibnitz gebrauchte, wie wenn in einem Lande 

 mit schlechter Finanzwirtschaft ein Goldstiick 

 gegen Scheidemtinze umgewechselt wird. Der 

 entgegengesetzte VVeg, fiir die gleiche Menge 

 Scheidemiinze ein Goldstiick zu bekommen, ist 

 verschlossen. Wie Goldstiick und Scheidemiinze 

 verha.lt sich insbesondere molare oder mechanische 

 Energie der Massen und molekulare Energie oder 

 Warme. 



Molar, sichtbar ist die Bewegung des Planeten 



und des Pendels; molekulare, unsichtbare Be- 

 wegungen ergeben die Warme, in die sich durch 

 Reibung die molare Bewegung bestandig umsetzt. 

 Nach Helmholtz geht die Tendenz der Natur 

 uberall dahin, geordnete in ungeordnete, sichtbare 

 in unsichtbare Bewegung umzusetzen. 



Worin besteht nun der hohere Wert der 

 molaren gegeniiber der molekularen Energie ? 

 Was bestimmt iiberhaupt den Wert einer Ener- 

 gieart? Der Wert einer Energieart liegt in ihrer 

 Wirksamkeit, und diese ist durch ihre Umwandel- 

 barkeit bedingt. So ergibt sich eine Wertstufen- 

 leiter der Energieen. Die tiefste Stufe nimmt die 

 Warme ein ; ihre Umwandlungsfahigkeit ist die 

 geringste. Die hochste Stufe gebiihrt der mecha- 

 nischen Energie (besonders in potentieller Form, 

 die bei der Umwandlung in die kinetische Form 

 keinen Verlust erleidet, was bei jeder Umwandlung 

 der kinetischen Energie eintritt). Ihr folgt die 

 elektrische, dann die chemische Energie und, wie 

 bereits erwahnt, zuletzt die Warme. 



Endlich fordert die Zerstreuung der Energie 

 den Ausgleich der Intensitatsfaktoren. Und da, 

 wie wir sehen werden , auf der Differenz der 

 Intensitatsfaktoren oder der Energieniveaus alle 

 Wirksamkeit der Energie beruht, so wird durch 

 ihren Ausgleich die Energie in ganz besonderem 

 Mafie entwertet. 



Die Hauptbedingung des Geschehens. 

 Alles Geschehen ist, wie schon Clausius be- 

 merkte, durch Energievorgange bedingt und zwar 

 durch Umformungen der Energie (Ubergang der 

 einen Energieform in die andere) oder durch Um- 

 wandlungen der Energie (Obergang einer Energie- 

 art in eine andere) oder endlich durch Wande- 

 rungen der Energie. Fiir den Welthaushalt sind 

 die Wanderungen am wichtigsten. Ich erinnere 

 nur daran, dafi die Wanderung der strahlenden 

 Energie der Sonne es ist, durch die alles Leben, 

 ja im wesentlichen alle Bewegung auf der Erde 

 bedingt wird. Nun haben wir bereits gehort, dafi 

 verschiedenes Energieniveau notig ist, wenn eine 

 Wanderung eintreten soil, sei es zwischen den 

 Punkten eines und desselben Korpers, sei es 

 zwischen zwei Korpern; gleiches Energieniveau 

 schliefit Wanderungen aus. Sind zwei nicht im 

 gleichen Niveau liegende Seen durch einen Bach 

 miteinander verbunden, so kann der Bach eine 

 Miihle treiben. Steigt aber das Niveau des un- 

 teren oder sinkt das Niveau des oberen Sees auf 

 das des anderen, so ist keine Arbeitsleistung mehr 

 moglich. Die Sonne stellt ein ungeheures und 

 ungeheuer hoch gelegenes Energiereservoir dar, 

 das alle irdischen Miihlen speist. Dieser Vorgang 

 ist aber nur so lange moglich, bis das Energie- 

 niveau der sich abkiihlenden Sonne das der Erde 

 erreicht hat. Ohne Niveaudifferenz, ohne Inten- 

 sitatsgefalle, ohne Gegensatz von oben und unten 

 sind die Wanderungen unmoglich, deren die 

 P'nergie zu ihrer Wirksamkeit bedarf. Je grofier 

 bei einem Korper der Intensitatsfaktor absolut 



