Diskussion:Adiabatische Erreichbarkeit

Der Artikel besteht weder den Oma- noch Enkelinnentest:

• phänomenologische Thermodynamik wird weder hier noch vom Artikel Thermodynamik erklärt. Also bitte erläutern.
• Der Zustand Y eines thermodynamischen Systems ist ausgehend vom Zustand X adiabatisch erreichbar, wenn es möglich ist, das System unter Zuhilfenahme einer Apparatur und eines Gewichts so aus dem Zustand X in den Zustand Y zu überführen, dass die Apparatur am Ende des Prozesses in ihren Ausgangszustand X zurückkehrt - Also wer oder was ist jetzt in welchem Zustand? Ist X der Zustand des Systems oder der Apparatur?
• Näheres ist in der Originalarbeit The Physics and Mathematics of the Second Law of Thermodynamics[1] zu finden - Dieser Hinweis ist schon etwas frech. Der Leser darf Inhalte in der WP erwarten, nicht nur Links. -- Burkhard 23:11, 18. Dez. 2007 (CET)

Ich habe den Artikel überarbeitet, so dass die o.g. Punkte m.E. erledigt sind. Wenn es noch verständlicher dargestellt werden soll, bitte ich um Info. Der "Überarbeiten"-Baustein habe ich erstmal entfernt. --Zipferlak 02:48, 30. Dez. 2007 (CET)

Die Frage „Ist X der Zustand des Systems oder der Apparatur?“ ist beantwortet, aber müssten im Beispiel nicht alle angesprochenen Blöcke (Wasser, Apparat) das System sein? Wäre es nicht auch besser, das nicht "man" das Wasser in die Thermosflasche umfüllt, sondern eine vom Generator betriebene Pumpe das Wasser umfüllt, ein vom Generator betriebenes Stellglied die Flasche verschließt und ein vom Generator gespeistes Relais die Herdplatte steuert. Die Steuerung selbst wird auch vom Generator betrieben. Das Ganze läuft dann in einem nach Aufbau adiabatisch abgeschlossenen System ab. DL5MDA 13:52, 30. Dez. 2007 (CET)

• Nein, die "Apparatur" ist nicht Teil des "Systems".
• Ja, dies wäre sauberer. Das Beispiel soll aber nur der Veranschaulichung dienen. Es wird m.E. nicht klarer, wenn man das so detailliert ausführt.
• BTW: Adiabatische Erreichbarkeit ist nicht mit adiabatischen Zustandsänderungen zu verwechseln. Ein entsprechender Wikilink wäre irreführend. --Zipferlak 00:23, 31. Dez. 2007 (CET)

Hallo zusammen, die Änderungen sind ein großer Fortschritt, der "Überarbeiten"-Baustein hat damit aus meiner Sicht seine Schuldigkeit getan; großes Danke. Der Fragestellung nach phänomenologischer Thermodynamik geht der Artikel jetzt aus dem Weg, muss er ja auch nicht. Wäre zu überlegen, ob nicht an anderer Stelle (Artikel Thermodynamik) dieser Begriff doch kurz eingeführt werden sollte, werde ich dort auf der Disk mal vorschlagen. -- Burkhard 16:56, 30. Dez. 2007 (CET)

M.E. ist die (klassische) Thermodynamik per se phänomenologisch. Deinen Vorschlag, das im entsprechenden Artikel kurz zu erläutern, unterstütze ich. --Zipferlak 00:23, 31. Dez. 2007 (CET)

TF?

Bin der Sache mal nachgegangen. Sieht im ersten Anlauf nach Theoriefindung aus, aber nach sehr gelungener Theoriefindung (Axiome-Findung), die auch durch ein Lektorat bei Oldenbourg gegangen ist. Gibt es auch kritische Betrachtungen des Themas Dritter und andere Anwender von Lieb-Yngvason Maschinen? Das wäre noch ein Sahnehäubchen auf diesem interessanten Artikel. DL5MDA 14:14, 30. Dez. 2007 (CET)
Es scheint auch Kritik zu geben, die letztendlich zu Boltzmann als geeignetstem „Darsteller“ von Entropie zurückkommt. DL5MDA 14:34, 30. Dez. 2007 (CET)

• Ja, es war Theoriefindung, und zwar von Lieb und Yngvason 1999. Hier in der Wikipedia ist es Theoriedarstellung.
• Lieb-Yngvason-Maschinen haben keine Anwender, sondern sind Gedankenmodelle im Rahmen der Lieb-Yngvason-Theorie.
• Wenn es Kritik gibt, spricht nichts dagegen, diese in den Artikel einzuarbeiten.

--Zipferlak 23:54, 30. Dez. 2007 (CET)

Das mit dem Gedankenmodell ist schon klar. Da Du Dich gut mit dem Thema auskennst, kennst Du die Debatten dazu? Hintergrund: Ich „sammele“ die verschiedenen Ansätze, Entropie zu erklären. Aber interessant sind nur diejenigen für mich, die auch einen seriösen „Angriff“ überstanden haben. Theorien, zu denen es keine Kritik gibt oder gab, sind nicht überprüft worden. -- Alles Beste zum neuen Jahr, DL5MDA 14:48, 31. Dez. 2007 (CET)

Dir auch ein schönes neues Jahr und weiterhin viel Spass und Erfolg beim Sammeln, Zipferlak 18:07, 31. Dez. 2007 (CET)

verifizierte TF?

http://prola.aps.org/abstract/PRE/v55/i4/p3851_1
Elias P. Gyftopoulos and Erol Cubukcu: „Numerous expressions exist in the scientific literature purporting to represent entropy. Are they all acceptable? To answer this question, we review the thermodynamic definition of entropy, and establish eight criteria that must be satisfied by it. The definition and criteria are obtained by using solely the general, nonstatistical statements of the first and second laws presented in Thermodynamics: Foundations and Applications [Elias P. Gyftopoulos and Gian Paolo Beretta (Macmillan, New York, 1991)]. We apply the eight criteria to each of the entropy expressions proposed in the literature and find that only the relation S=-kTrρln ρ satisfies all the criteria, provided that the density operator ρ corresponds to a homogeneous ensemble of identical systems, identically prepared. Homogeneous ensemble means that every member of the ensemble is described by the same density operator ρ as any other member, that is, the ensemble is not a statistical mixture of projectors (wave functions).“
In diese Richtung könnte Kritik gehen. --DL5MDA 15:30, 31. Dez. 2007 (CET)

Der zitierte Artikel bezieht sich offenbar nicht auf die Arbeit von Lieb und Yngvarson und damit auch nicht auf das Lemma dieses Artikels. --Zipferlak 18:09, 31. Dez. 2007 (CET)

Schade. Wer "Adiabatische Erreichbarkeit" für die didaktische Anwendung in einer Wikipedia darstellen will, müsste eigentlich von sich aus daran interessiert sein, Debatten dazu zu suchen. Hat die sie demonstrierende didaktische Maschine eine solche Debatte überlebt, dann ist sie (zusammen mit der Debatte) um so besser für den Unterricht geeignet. --DL5MDA 18:48, 31. Dez. 2007 (CET)

1999?

Kommt Adiabatic Availibility nicht schon vor 1999 vor?

Wenn ich richtig verstanden habe, wurde der Begriff 1999 eingeführt. --Zipferlak 23:58, 30. Dez. 2007 (CET)

www.chemie.de/lexikon/d/Adiabatische_Erreichbarkeit

„Die adiabatische Erreichbarkeit von Gleichgewichtzuständen ist ein Grundbegriff der phänomenologischen Thermodynamik. Der Zustand Y eines thermodynamischen Systems ist ausgehend von dem Zustand X adiabatisch erreichbar, wenn es möglich ist, das System unter Zuhilfenahme einer Apparatur und eines Gewichts so aus dem Zustand X in den Zustand Y zu überführen, dass die Apparatur am Ende des Prozesses in ihren Ausgangszustand X zurückkehrt, während das Gewicht seine Lage im Schwerefeld geändert haben kann. Diese Definition baut auf Überlegungen von Max Planck auf.

Die adiabatische Erreichbarkeit bildet die Grundlage für eine axiomatische Formulierung der phänomenologischen Thermodynamik, die im Jahre 1999 von den Physikern Elliott Lieb und Jakob Yngvason vollendet worden ist. Näheres ist in der Originalarbeit The Physics and Mathematics of the Second Law of Thermodynamics zu finden.“

Das ist die sicherere Formulierung. --DL5MDA 15:08, 31. Dez. 2007 (CET)

Ah, das war die alte Formulierung vor meiner Überarbeitung. Wenn Wikipedia von www.chemie.de abgeschrieben hat, sollte die URV ggf. durch eine Versionslöschung bereinigt werden. --Zipferlak 18:12, 31. Dez. 2007 (CET)

Es war aber auch eine bessere Formulierung ;-) --DL5MDA 18:40, 31. Dez. 2007 (CET)

Nach meinem Eindruck gab es den Begriff schon 1998 und davor. Vielleicht nochmal nachprüfen? Oder die sicherere Formulierung (s.o.) wählen? --DL5MDA 19:02, 31. Dez. 2007 (CET)

Ich weiß nicht, was eine "sichere" Formulierung sein soll. Es genügt mir, wenn der Artikel korrekt und verständlich ist. --Zipferlak 01:38, 2. Jan. 2008 (CET)

1909!

Hallo Zipferlak, dieses Lemma hat eine längere geschichte, als wohl wir beide dachten. Nochmal alles Beste zum neuen Jahr -- DL5MDA 04:36, 1. Jan. 2008 (CET)

Was veranlasst Dich zu dieser Behauptung ? Hast Du etwas gefunden ? --Zipferlak 01:39, 2. Jan. 2008 (CET)

Adiabatic availability

@Zipferlak: Du hast meinen Hinweis auf den englischsprachigen Originalbegriff „adiabatic availibility“ wieder entfernt. Vielleicht habe ich ihn ja nicht in passender Weise eingebaut. Aber wäre es nicht für Leser Hilfreich, zumindestens bei Fachbegriffen den englischsprachigen Originalbegriff anzugeben? Dann könnten sich die leser besser drüber informieren. --DL5MDA 15:08, 31. Dez. 2007 (CET)

Ist wieder eingebaut. --Zipferlak 18:13, 31. Dez. 2007 (CET)

Und auch ohne meinen Rechtschreibfehler;-) Alles Beste zum neuen Jahr -- DL5MDA 18:56, 31. Dez. 2007 (CET)

Falsch ist's trotzdem. Wir beide griffen daneben. Es heißt adiabatic accessibility. --DL5MDA 01:05, 1. Jan. 2008 (CET)

„man“ füllt das Wasser in die Thermoskanne

Nüsste dieser Vorgang (und die ganze Apparatur einschließlich Steuerung) nicht auch noch von dem Gewicht (zumindestens angetrieben werden? --DL5MDA 15:08, 31. Dez. 2007 (CET)
Oben wurde ja schon geschrieben, dass die Apparatur nicht Teil des Systems sei. Ist das tatsächlich im Original so dargestellt? Dann haben wir aber das Problem, dass auch Maxwells Dämon hatte. Er selbst erzeugte mindestens soviel Entropie, wie er senkte. Wenn die „didaktische“ Maschine überzeugen soll, muss Sie nach Beendigung ihres Aufbaus autark unter adiabatischer Abgeschlossenheit laufen. Soweit ich das sehe, sollte das machbar sein. --DL5MDA 18:35, 31. Dez. 2007 (CET)

Es geht m.E. nicht darum, jemanden zu überzeugen, sondern darum, den Begriff zu beschreiben. --Zipferlak 01:41, 2. Jan. 2008 (CET)

Kein Wärmeaustausch mit der Umgebung

Müsste das Gedankenexperiment nicht einer Umhüllung stattfinden, die einen Wärmeaustausch mit der Umgebung ausschließt? Kann sich aber dann die Herdplatte auf ihre Ursprungstemperatur abkühlen? --DL5MDA 15:08, 31. Dez. 2007 (CET)

Gedankenexperiment

Guten Tag und ein gutes Neues Jahr allerseits! Ich bin zufällig auf Euren Artikel über die Diskussionsseite von Benutzer:Thess gestoßen. Getstattet mir dazu einen kleinen satirischen Kommentar: Man kann sich auch ein Monogramm in den Bauch beißen und/oder einen Ring durch die Nase ziehen. Wenn das Ganze in einem abgeschlossenen Raum passiert und wenn einerseits keine Schmerzensschreie (Energie in Form von Druckwellen) nach außen gelangen, andererseits auch niemand von außen mit einer barmherzigen Kühlung zu Hilfe eilen kann, wirds im Raum wärmer. Insbesondere trägt auch die aus dem Körper beim schmerzgetriebenen Umherwandeln in Bewegungsenergie umgesetzte chemische Energie dazu bei. So kann man wohl auch "Adiabatische Erreichbarkeit" erklären.

Im Ernst: Warum so umständlich? Ihr beschreibt doch letztendlich nicht mehr und nicht weniger als den Versuch von Joule zur Bestimmung des mechanischen Wärmeäquivalents. Nur, der konnte es besser. Sein Experiment mit dem Gewicht, das über eine Rolle einen Rührer antreibt, funktionierte, es war kein Gedankenexperiment mit einer nicht adiabaten und unberechenbaren Umwandlungskette. Und noch was: Warum "adiabatisch", ist das schlichtere "adiabat" nicht viel schöner? Und zu allerletzt: Wozu ist der Artikel überhaupt nütze? Die Definition der Entropie ist doch im Artikel Entropie ausreichend klar mit der dritten Gleichung gegeben. Nimmt man dort den Spezialfall der Adiabate mit Q=0, so ist die Aussage in diesem Artikel hier, der weder eine erläuternde Skizze, noch eine Gleichung enthält, damit mehr als abgedeckt.

Viele Grüße aus dem Dunkel der Praxis an das Licht der Wissenschaft, Mooreule 09:45, 2. Jan. 2008 (CET)

Hallo Mooreule,

• das Gedankenexperiment habe ich jetzt aus dem Artikel entfernt, da es offenbar eher verwirrte als zur Klärung beitrug.
• meinst Du "adiabate Erreichbarkeit" ?
• Entscheidend ist Dein dritter Punkt: Der Witz bei der Theorie von Lieb und Yngvason ist ja gerade, dass diese die Entropie definieren, ohne den Begriff der Wärme als gegeben vorauszusetzen - und um dies zu tun, führen sie den Begriff der adiabatischen Erreichbarkeit ein und definieren ihn so wie im Artikel beschrieben.

Viele Grüße, Zipferlak 11:47, 2. Jan. 2008 (CET)

Hallo Zipferlak, danke, das ist wirklich besser so.

• Den zweiten Absatz würde ich aber etwas umformulieren: "Wenn beispielsweise das System eine bestimmte Wassermenge (Masse Wassers) ist, im Zustand X das Wasser in Gestalt von Schnee und im Zustand Y in flüssiger Form vorliegt, so ist Y von X aus adiabat erreichbar. Beispielsweise kann ein an einem Faden befindliches Gewicht über eine Rolle, von der sich der Faden abwickelt, einen mechanischen Rührer antreiben, der den Schnee zum Schmelzen bringt. Umgekehrt ist X von Y aus nicht adiabat erreichbar"

Begründung: 50 Gramm müssen es ja nicht sein; kann ein Zustand etwas beschreiben? und "das" Gewicht stammt wohl noch aus der vorigen Version.

• Ja, "adiabate Erreichbarkeit" finde ich schöner als "adiabatische".
• Kannst Du nicht auch die Definition der Entropie mit der numerischen Festlegung nach dieser Theorie beschreiben, sowie die daraus resultierenden Definitionen der Temperatur und der Wärme, und auch, wie das in der Praxis umgesetzt werden könnte oder müsste?

Viele Grüße, Mooreule 16:29, 2. Jan. 2008 (CET)

Hallo Mooreule,

• den Absatz habe ich nach Deinem Vorschlag umformuliert;
• "adiabat" oder "adiabatisch"... hmm... "adiabat" wird lt. google häufiger in der Technik verwendet; "adiabatisch" häufiger in der Wissenschaft. Im Englischen gibt es auch "adiabat" und "adiabatic", was man mit "adiabat" bzw. "adiabatisch" übersetzen könnte. Lieb und Yngvason sprechen von "adiabatic accessibility" und der Begriff stammt aus der theoretischen Physik, so dass ich eher bei "adiabatisch" bleiben würde. Ich bin da aber leidenschaftslos und Dir auf jeden Fall dankbar, dass Du mich darauf aufmerksam gemacht hast, dass es das Wort "adiabat" überhaupt gibt;
• die Definitionen von Temperatur und Wärme sind die üblichen (1/T=dS/dU (partiell abgeleitet) ; Q = -T Delta S). Die numerische Festlegung der Entropie nach der Lieb-Yngvason-Theorie würde ich lieber in den entsprechenden Artikel packen :-) (Nein, im Ernst, da müsste ich tiefer, als es mir meine Zeit erlaubt, in den entsprechenden Originalartikel einsteigen) - ich gehe aber davon aus, dass Entropiewerte nach Lieb und Yngvason zahlenmäßig mit den üblichen Werten übereinstimmen. Sie haben keine neue Thermodynamik entwickelt, sondern nur die bekannte Thermodynamik auf ein neues und stabileres Fundament gestellt.

Viele Grüße, Zipferlak 17:58, 2. Jan. 2008 (CET)

Quellen

Caratheodorys Behandlung wird in Pauli Lectures on Physics Vol. 3 knapp aber ausreichend dargestellt.

Nach J.D. Fast, Entropie, S. 39 findet sich in Landsberg, Revs. Mod. Physics. 28, 363 (1956) eine gute Erläuterung von Caratheodorys Methode mit erschöpfenden weiteren Literaturangaben.

--Pjacobi 00:54, 2. Mär. 2008 (CET)

Noch zu Gyftopoulos (s.o.): Scheint einen sehr isolierten Standpunkt zu vertreten, zitiert ausgiebig sich selnst, wird zu über 50% nur von sich selbst zitiert, und will eine Kuhn'sche Revolution anzetteln. M.E. erst relevant, wenn er die ersten befreiten Zonen vorweisen kann. --Pjacobi 17:19, 5. Mär. 2008 (CET)

Hallo Pjacobi, wo siehst Du denn im Artikel Änderungsbedarf ? Und was meinst Du mit "befreiten Zonen" ? Ich kenne nur die hier, und mit solchen Begriffen würdest Du sicher nicht so flapsig umgehen. --Zipferlak 23:10, 22. Jul. 2008 (CEST)

Alle Zustände endlicher Energie sind mit der beschriebenen Methode erreichbar

Das System Y kann z.B. mittels Dynamo und Schneekanone auch in den Zustand X überführt werden. Ich kann mir keine Zustandsänderung vorstellen, die (theoretisch) nicht zu erreichen währe (durch Energie/Masse Äquivalenz sogar von einem "leeren" System aus). --Florian Finke (Diskussion) 20:36, 13. Apr. 2013 (CEST)

Vielleicht ist gemeint, dass das System nicht kälter werden kann? Ist es abgeschlossen (kann also keine Strahlung abgegeben werden)? Entschuldigung für den "Doppelpost". Mir ist dieser Artikel allerdings mindestens unklahr. --Florian Finke (Diskussion) 20:43, 13. Apr. 2013 (CEST)