Was ein Thermometer ist, weißt du ja bereits. Es funktioniert aufgrund des 0. Hauptsatzes. Wir erklären dir, was es damit auf sich hat.
Inhaltsübersicht
Thermisches Gleichgewicht
Der Nullte Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass zwei Teilsysteme verschiedener Temperatur, die im Wärmekontakt stehen, einem Gleichgewichtszustand anstreben.
Im 0. Hauptsatz geht es also um das thermische Gleichgewicht mehrerer Systeme.
Wenn trotz Kontakts beider Systeme keine Veränderungen beobachtet werden können, stehen diese im thermischen Gleichgewicht. Dieses allgemeine Gesetz gilt unabhängig von der Zusammensetzung der Systeme.
Der Nullte Hauptsatz der Thermodynamik
Aus dem 0. Hauptsatz kann man schließen, dass sobald das System 1 mit dem System 2 und System 2 mit dem System 3 im thermischen Gleichgewicht stehen, trifft das auch auf System 1 in Bezug auf System 3 zu.
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Hauptsätze der Thermodynamik
Vielleicht wunderst du dich noch über die ungewöhnliche Betitelung dieses Grundsatzes. Der 0. Hauptsatz wurde erst nach den anderen drei Hauptsätzen entdeckt. Da nun aber einerseits die drei Hauptsätze bereits benannt waren und der neu Entdeckte andererseits grundlegend für die ersten drei war, stellte man ihn einfach mit der 0 voran.
So, nun weißt du was es mit dem 0. Hauptsatz der Thermodynamik auf sich hat.
Der 0. Hauptsatz der Thermodynamik — häufigste Fragen
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Der 0. Hauptsatz der Thermodynamik — häufigste Fragen
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Was heißt im Wärmekontakt stehen?Im Wärmekontakt stehen heißt, dass zwischen zwei Systemen ein Wärmeaustausch möglich ist. Dafür muss Wärme durch die gemeinsame Grenze übertragen werden können, zum Beispiel durch direkte Berührung oder über eine gut wärmeleitende Wand. Eine Wärmedämmung unterbricht den Wärmekontakt.
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Heißt thermisches Gleichgewicht, dass beide Systeme die gleiche Temperatur haben?Thermisches Gleichgewicht bedeutet bei zwei Systemen im Wärmekontakt, dass beide Systeme die gleiche Temperatur haben. Dann fließt keine Wärme mehr netto von einem System ins andere und es ändern sich keine Zustandsgrößen mehr sichtbar. Bei unterschiedlichen Temperaturen setzt dagegen ein Wärmeaustausch ein.
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Warum braucht man beim Nullten Hauptsatz ein drittes System?Ein drittes System braucht man beim Nullten Hauptsatz, um die Übertragbarkeit des thermischen Gleichgewichts auszudrücken. Der Satz verknüpft zwei Gleichgewichtsbeziehungen zu einer neuen Beziehung: Wenn System 1 mit 2 und 2 mit 3 im Gleichgewicht ist, gilt das auch für 1 und 3.
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Warum ist der Nullten Hauptsatz die Grundlage dafür, dass ein Thermometer Temperaturen messen kann?Der Nullte Hauptsatz ist die Grundlage fürs Thermometer, weil ein Thermometer im thermischen Gleichgewicht mit einem Körper dieselbe Temperatur wie dieser Körper hat. Dazu bringt man beide in Wärmekontakt, bis sich am Thermometer nichts mehr ändert. Dann kann man die Thermometerskala (Eichung auf bekannte Temperaturen) ablesen.
Thermodynamik verstehen
Der 0. Hauptsatz der Thermodynamik gehört zu den Grundlagen der Thermodynamik und beschreibt Temperatur und Gleichgewicht. Wer sich mit Thermodynamik beschäftigt, betrachtet Wärme, Energie und Zustände von Systemen. So wird klar, wie sich Systeme im Wärmekontakt verhalten und warum sich ihre Temperaturen angleichen. Weitere Videos dazu findest du in unserem Ingenieurwissenschaftenbereich.
