20. Statistische Physik und Thermodynamik | Mechanik (5/5)

In dieser Folge geht es um die Statistische Physik und die
Thermodynamik. Wir erfahren unter anderem warum durch Pusten der
Kühlungsprozess einer Suppe beschleunigt werden kann. Dieses Wissen
vertiefen wir indem wir uns die drei Hauptsätze der Thermodynamik
anschauen und veranschaulichen. Dadurch, dass wir es mit sehr, sehr
vielen Teilchen zu tun haben kann man dafür nicht die erlernten
Prinzipien der Mechanik verwenden, da diese sich auf einzelne
Teilchen/Körper beziehen. Stattdessen muss man diese großen Systeme
mithilfe statistischer Gesetze verallgemeinern. Dies führt zu neuen
interessanten Größen, wie der Temperatur, der Entropie oder dem
Druck, die anschaulich hergeleitet werden. Insbesondere die
Entropie dürfte für die meisten neu sein und wird oft als ein Maß
für die Unordnung eines Systems bezeichnet. Mit den gewonnenen
thermodynamischen Erkenntnissen können wir Kreisprozesse
betrachten, auf denen Wärmekraftmaschinen, wie z.B. auch
Verbrennungsmotoren beim Auto basieren. Schließlich betrachten wir
noch was Phasenübergänge sind und wie diese zustande kommen und
erhalten daraus eine ermutigende geistliche Deutung. Literatur:
Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands, Vorlesungen
über Physik. Band I: Mechanik, Strahlung, Wärme., Oldenbourg
Verlag, München, 1991. Matthias Bartelmann, Theoretische Physik II:
Analytische Mechanik und Grundlagen der Thermodynamik, Institut für
Theoretische Physik, Universität Heidelberg. Richard Feynman, Vom
Wesen physikalischer Gesetze, Piper Taschenbuch, Februar 2012.