Dieses in sich abgeschlossene Lehrbuch stellt den ersten Teil eines zweibändigen Werkes dar. Es enthält eine moderne und ausführliche Darstellung der Grundlagen der phänomenologischen Thermodynamik. Der Schwerpunkt liegt auf der großen Zahl aktueller Beispiele und Anwendungen aus allen Bereichen der Naturwissenschaften wie Chemie, Physik, chemische Verfahrenstechnik, Biologie, nachhaltige Energietechnik, Geophysik, Astrophysik, Umweltchemie, Medizin und nicht zuletzt dem Alltagsleben. Dadurch wird es in besonderer Weise der wachsenden Bedeutung der Thermodynamik als Querschnittswissenschaft gerecht.
Das Buch ist geeignet zum Selbststudium, zum Nachschlagen wie auch zum Gebrauch in Grund- und Spezialvorlesungen aller naturwissenschaftlichen Studienfächer.
Springer-Lehrbuch
Für weitere Bände: http://www.springer.com/series/1183
Andreas Heintz
Gleichgewichtsthermodynamik Grundlagen und einfache Anwendungen
123
Prof. Dr. Andreas Heintz Universität Rostock Institut für Chemie Physikalische Chemie Hermannstr. 14 18051 Rostock Deutschland
[email protected]
ISBN 978-3-642-16889-5 e-ISBN 978-3-642-16890-1 DOI 10.1007/978-3-642-16890-1 Springer Heidelberg Dordrecht London New York Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. c Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Einbandentwurf: WMXDesign GmbH, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem Papier Springer ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media (www.springer.com)
Vorwort und Einleitung
Ich bin sehr beruhigt darüber zu hören, dass man die Welt erklären kann. Ich dachte schon, das Problem läge bei mir. Woody Allen
Die naturwissenschaftliche Betrachtungsweise der Welt ist nicht die einzig gültige, aber sie ist die bisher erfolgreichste und zugleich folgenreichste in der menschlichen Geschichte gewesen. Einen wichtigen und besonderen Aspekt trägt dazu die Thermodynamik bei. Sie liefert eine umfassende und allgemeingültige Theorie der Materie unter den Bedingungen des thermischen und materiellen Gleichgewichtes. Die Zeit als physikalischer Parameter kommt in diesem Theoriegebäude zunächst nicht vor, und man wundert sich vielleicht, dass die Gleichgewichtsthermodynamik eine so große Rolle in Naturwissenschaften und Technik spielt, wo doch alle Prozesse der Natur gerade von der Zeit abhängen. Der Grund dafür ist, dass sich sehr viele Vorgänge in unserer natürlichen und technischen Welt relativ langsam abspielen und daher den Bedingungen des th