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- WÄRMELEHRE -

THERMODYNAMIK
- Hauptsätze der Thermodynamik -

0. Hauptsatz, auch 4. Hauptsatz genannt: Stehen zwei Systeme jeweils mit einem dritten im thermodynamischen Gleichgewicht, so stehen sie auch untereinander im Gleichgewicht. Dieser Hauptsatz wurde zwar erst nach den anderen drei Hauptsätzen aufgestellt, wurde aber bald nicht mehr 4. Hauptsatz, sondern 0. Hauptsatz genannt, weil er eine wichtige Basis bildet.
1. Hauptsatz (J. Robert Mayer, Hermann Helmholtz), auch Energieerhaltungssatz genannt: Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur in verschiedene Arten umgewandelt werden.
2. Hauptsatz (Rudolf J. E. Clausius), auch Entropiesatz genannt: Energie ist nicht in beliebigem Maße in andere Arten umwandelbar, sondern nur bis zu Maximalwerten, die von einer weiteren Zustandsgröße, der Entropie (sie kann z.B. in einem geschlossenen System niemals abnehmen), abhängen.
3. Hauptsatz (Walther Hermann Nernst), auch Nernstsches Wärmetheorem genannt: Der absolute Nullpunkt der Temperatur ist unerreichbar.

- ENTROPIE -

Entropie ist eine von Rudolf J. E. Clausius (1822-1888) eingeführte Rechengröße der Wärmelehre, die den Zustand eines gasförmigen oder flüssigen Systems und gleichzeitig ein Maß für den Betrag der Unordnung in einem System darstellt. Der 2. Hauptsatz der Wärmelehre besagt, daß die Entropie bei Zustandsänderungen in einem geschlossenen System nicht abnehmen kann. So kann z.B. der Verteilungszustand von Molekülen in einem Raum nur immer mehr in Unordnung, nicht aber umgekehrt in einen geordneten Zustand übergehen. Sind die Luftmoleküle anfangs abgetrennt in einer Ecke eines Zimmers angeordnet, so verteilen sie sich nach Wegfall der Abtrennung gleichmäßig im Zimmer, d.h. die Entropie nimmt zu. Umgekehrt ist es ausgeschlossen, daß die inzwischen gleichmäßig verteilten Moleküle sich wieder einmal in der ursprünglichen Zimmerecke versammeln. Der Entropiesatz, der diesen Erscheinungen zugrunde liegt, zeigt auch, daß mechanische Energie in Wärme, umgekehrt aber niemals Wärme vollständig in mechanische Arbeit umgewandelt werden kann.

Der 2. Hauptsatz der Wärmelehre ist der Entropiesatz, denn er betrifft die Entropie, die Zustandsgröße thermodynamischer Systeme und das Maß für die Irreversibilität der in ihnen ablaufenden Prozesse, konkreter: das Maß für den nicht in mechanische Arbeit umwandelbaren Energiegehalt, das Maß für Unordnung, das Maß für Chaos! Die Gesamt-Entropie kann niemals abnehmen, und sie kann bei reversiblen Vorgängen (im Idealfall) konstant bleiben, weil der Entropiesatz besagt, daß die Entropie eines abgeschlossenen thermodynamischen Systems sich nur durch Austausch mit der Umgebung ändern oder aber sich nur von selbst vermehren kann (also: Entropie kann nicht vernichtet werden). Damit ist gleichzeitig der Richtungscharakter ausgedrückt: Wärme kann nicht von selbst von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übergehen. Mechanische Arbeit kann zwar vollständig in Wärme umgewandelt werden, aber eben niemals umgekehrt. Aus der im Entropiesatz formulierten Gesetzmäßigkeit folgt, daß in einem abgeschlossenen System die Wahrscheinlichkeit für einen Zustand um so größer ist, je größer seine Unordnung ist. Das Maß für diese Unordnung ist die Entropie. Ein Chaos-Maß ! Die Entropie läßt sich genau bestimmen durch mathematische Formelberechnung, die für jedes System eine entsprechende Zustandsgröße der gebundenen Energie feststellt. Besonders deutlich läßt sich die Entropie an thermodynamischen Vorgängen dann ablesen, wenn man zwischen umkehrbaren und nichtumkehrbaren Abläufen unterscheidet: bei umkehrbaren Abläufen bleibt die Entropie unverändert, bei nichtumkehrbaren Abläufen nimmt die Entropie zu, und diese Zunahme geht auf Kosten der mechanischen Energie - sie ist der „Verlierer“ und die Wärme-Energie der „Gewinner“ -, der Verlust mechanischer Energie ist es also, der einhergeht mit der Zunahme der Entropie. Bei allen nichtumkehrbaren Vorgängen in der Natur nimmt die Energie der thermodynamischen Geschehnisse - also: die Wärme (!) - ständig zu und die Energie der mechanischen Geschehnisse ständig ab, was schließlich zu einem Stillstand, zum „Wärmetod“ (!) führen müßte. Dagegen spricht jedoch die kosmologische Unmöglichkeit einer abgeschlossenen empirischen Erkenntnis von der „Totalität des Weltalls“, denn ohne begründete Anwendung bleibt auch die Auffassung von der Entropie reine Theorie, reine Mathematik, reine Logik, reines Denken, reiner Glaube. Aber all das brauchen wir ja, also brauchen wir nicht nur den Tod, um das Wissen vom Leben zu haben, sondern auch das Leben, um das Wissen vom Tod zu haben. Das Kälteleben ist der „Verlierer“ und der Wärmetod der „Gewinner“ - jedenfalls beim Wissen vom Schicksal der Entropie, dem Chaos-Maß!

Wenn es richtig ist, daß in der unbelebten Welt die natürliche Tendenz herrscht, sich hin auf einen
Zustand immer größerer Unordnung (z.B. gleichmäßige Durchmischung zweier Gase) zu bewegen,
dann bedeutet doch aber Gleichgewicht Unordnung (Chaos) und Ungleichgewicht Ordnung, oder?

„In der Physik ist der einfachste Zustand, den ein System erreichen kann, ein Gleichgewichtszustand. Ist das Gleichgewicht hergestellt, so geht nichts mehr, denn es ist ja alles ausgeglichen. .... Prinzipiell gilt: Je näher ein System am Gleichgewicht ist, desto weniger tut sich in ihm. Ist das Gleichgewicht schließlich erreicht, so sind alle treibenden Kräfte erlahmt, und das System ist tot. Daß alle Systeme einem Gleichgewicht zustreben, ist eine der wichtigsten Grundregeln der Physik. .... Die unterschiedlichen Energieformen haben unterschiedliche Auswirkungen. Ein Körper mit kinetischer Energie ist in Bewegung. Ein Körper mit potentieller Energie kann von einem Tisch herabfallen und dabei Bewegungsenergie gewinnen. Doch letztendlich haben alle Energieformen das Bestreben, sich in Wärmeenergie umzuwandeln. .... Materie versucht immer ins Gleichgewicht mit ihrer Umgebung zu kommen, indem sie alle Energieformen letztlich in Wärme verwandelt. Dieses Bestreben, sich so unordentlich wie möglich zu strukturieren, begegnet uns im Alltag ständig. Eine vom Tisch heruntergefallene Tasse, nun in tausend Scherben, bleibt zersprungen. .... Alle Prozesse im Universum haben die Tendenz, die Unordnung zu erhöhen, indem sie Wärme austauschen. Diese erstaunliche Erkenntnis ist als zweiter Hauptsatz der Thermodynamik bekannt geworden. Sie muß uns als Lebewesen unweigerlich beschäftigen, denn offenkundig zeichnen sich Lebewesen ja gerade dadurch aus, daß sie nicht im Gleichgewicht mit ihrer Umgebung sind. Oder anders ausgedrückt: Wenn sie sich im Gleichgewicht mit ihrer Umgebung befinden, sind sie tot. Irgendetwas in einem Lebewesen sorgt also dafür, daß das Ungleichgewicht aufrechterhalten wird, sich andauernd erneuert, ja sich sogar verstärkt. Lebende Organismen bauen Ordnung auf. Der Mensch zum Beispiel repariert sich ständig selbst. .... Wir bekommen alle fünf Tage eine neue Magenschleimhaut, die Leber wird alle zwei Monate komplett erneuert. Unser größtes Organ, die Haut, regeneriert sich alle sechs Wochen. In jedem Jahr werden 98 Prozent der Atome in unserem Körper durch andere ersetzt. Dieser ununterbrochene chemische Austausch, Stoffwechsel genannt, ist das Zeichen von Leben. Alle Lebewesen sind gewissermaßen Inseln der Ordnung in einem Meer von Unordnung. Sie sind in der Lage, sich selbst zu strukturieren, obwohl die Erfahrung zeigt, daß sich die Materie im allgemeinen nicht selbst ordnet. Wie kann das sein?  Ist das nicht ein Verstoß gegen die Regeln der Physik, gegen die Theorien über den Ablauf der Welt?  Auf diese Frage kann man mit einem entschiedenen »Nein« antworten !“  (Harald Lesch, Big Bang, zweiter Akt, 2003, S. 35-38). Für die Physiker „ist das Leben ein sich selbst organisierendes, dissipatives Nichtgleichgewichtssystem“ (ebd., S. 34, 42, 47). Oder so formuliert: „Leben ist ein sich selbst organisierendes Nichtgleichgewichtssystem, das mit seiner Umgebung Energie und Materie austauscht. Dies ist die physikalische Definition von Leben“ (ebd., S. 225).

Ein geschlossenes (thermodynamisches) System bedeutet Abnahme an Ordnung bzw. Zunahme an Chaos (Unordnung, als Maß: Entropie), und wenn seine Entropie den größtmöglichen Wert besitzt, ist es im Gleichgewicht. Das Leben ist ein offenes System innerhalb eines geschlossenen Systems; es ist Ablösung, Emanzipation vom Unbelebten, Kampf gegen die Entropie, Widerstand gegen den Zerfall, Distanzierung vom (thermodymischen) Gleichgewicht; der Tod ist die Annäherung an das (thermodymische) Gleichgewicht.

„Nichts ist bekanntlich von Dauer; auch das härteste Gestein unterliegt der Erosion und dem Zerfall mit der Zeit. Das Leben muß dieser Gesetzmäßigkeit allein schon deswegen massiv entgegenwirken, um sich überhaupt erhalten zu können. Die Physik bezeichnt dieses Naturphänomen als Entropie und betont ihre unvermeidbare Zunahme mit der Zeit. Das Leben muß sich gegen diese Entropie stemmen. Wie es das schafft, ist im Grundsatz bekannt, aber in vielen Details noch immer reichlich unverstanden. Der Grundsatz besagt, daß Leben Energie aufnehmen muß, um beständig gegen den Zerfall, gegen die Entropie, sich selbst immer wieder aufzubauen. Leben kann nur »leben«, also aktiv sein, wenn es sich mit Energie versorgt und »verbraucht«. Verbraucht wird die Energie dabei nicht wirklich, sondern von nutzbarer chemisch gebundener Energie umgesetzt in Wärmeenergie, die (dem Leben ! HB) verlorengeht (an das geschlossene System! HB). Damit hebt sich das Leben aus dem allgemeinen Entropiegefälle heraus und widersetzt sich dem Zerfall. Der Physiknobelpreisträger Ilya Prigogine bezeichnete die Organismen daher als »dissipative Strukturen«, weil sie schneller, als es dem physikalischen Zerfall entspricht, Energie in Entropie umwandeln und davon selbst leben. Sie halten sich - solange sie leben - »fern vom Gleichgewicht«. Nähern sie sich dem physikalischen Gleichgewicht an, gehen sie zugrunde. Der Tod ist das Erreichen des (thermodymischen) Gleichgewichts. In einer solcherart physikalischen Beschreibung erscheint Leben als ein Prozeß, der sich von der unbelebten Welt abgelöst, also emanzipiert hat.“ (Josef H. Reichholf, Stabile Ungleichgewichte,  2008, S. 39).

„Gemäß dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik kann Energie in geschlossenen Systemen weder geschaffen noch vernichtet werden. Allerdings kann die in einem System vorhandene Energie in ihrer Beschaffenheit beziehungsweise in der Fähigkeit, nutzbare Arbeit zu verrichten, stark variieren. Exergie stellt in diesem Zusammenhang ein Maß für die maximale Fähigkeit eines energiehaltigen Systems dar, nützliche Arbeit zu verrichten, während es sich zum Gleichgewicht mit seiner Umgebung hin bewegt. Das Gegenteil, nämlich nicht mehr arbeitsfähige Energie, wird Anergie genannt.“ (Peter Mersch, Evolution, Zivilisation und Verschwendung, 2008, S. 11).

„Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt nun, daß die Qualität der Energie (die Exergie) in einem (energetisch und materiell) abgeschlossenen, energiehaltigen System fortlaufend abnimmt, wenn irgendwelche Vorgänge im System ablaufen. Anders gesagt: Exergie wird dann fortlaufend in Anergie umgewandelt. Auf diese Weise geht das System zunehmend von einem geordneten in einen ungeordneten Zustand über, das heißt, die Entropie des Systems nimmt immer weiter zu. Es handelt sich hierbei um einen irreversiblen Prozeß. Die Kernaussage des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik ist: Jeder reale Prozeß kann in einem abgeschlossenen, energiehaltigen System nur in einer Richtung fortschreiten, bei der sich die Entropie des Systems erhöht.“ (Peter Mersch, Evolution, Zivilisation und Verschwendung, 2008, S. 11).

„Die Evolutionstheorie erklärt, wie auf der Erde aus Chaos zunehmende Ordnung in Form von Leben entstehen konnte, was aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik (Entropiesatz), der im Universum eine generelle Entwicklung von der Ordnung hin zum Chaos postuliert, zunächst nicht erwartet werden konnte. .... »Evolutionsalgorithmus« ... ist ein von jeder Absichlichkeit freies Verfahren - ein Prinzip, wonach Gestaltung ohne Zutun eines Geistes aus dem Chaos entstehen kann .... Wird der Algorithmus der natürlichen Selektion in sein Gegenteil verkehrt, das heißt, pflanzen sich in erster Linie die weniger gut angepaßten Individuen fort, dann dürfte lokale Ordnung wieder sukzessive in Chaos übergehen.“ (Peter Mersch, Die Emanzipation - ein Irrtum!,  2007, S. 17).

„Schwere Versuchungen hat die Naturfrömmigkeit in unserer Zeit zu bestehen. Die modernen Naturwissenschaften, so hilfreich sie sind, eröffnen doch auch ein Panorama des Schreckens: Die Gene sind schlimme Egoisten und wollen nur ihre Erbinformation weitergeben, koste es was es wolle. Im Tierreich hat man Mord und Totschlag entdeckt. Affenhorden führen regelrechte Kriege gegeneinander. Bei den Löwen richten neue Rudelführer unter den Jungen ein Blutbad an, Ameisenvölker rotten sich wechselseitig aus.“ (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 321-322).

„Überhaupt wird das ganze Lebenstheater durch das Entropiegesetz in das fahle Licht der großen Vergeblichkeit getaucht. Das Entropiegesetz ist bekanntlich eine Modifikation des Gesetzes von der Erhaltung der Energie. Es besagt, daß unter bestimmten Umständen die Energie zwar erhalten bleibt, aber Teile dieser Energie in einen Zustand überführt werden, der nicht mehr umgewandelt werden kann. Systeme mit hoher Entropie verlieren jene Energie, die sie zu ihrer Selbsterhaltung brauchen: ihre strukturbildenden Kräfte gehen verloren, lösen sich auf - wenn ihnen nicht von außen Energie zugeführt wird; je mehr Isolierung, desto mehr Entropiezunahme. Kein System aber, erklärt Prigogine, ist besser »isoliert« als das Universum insgesamt, also wird am Ende die Entropie triumphieren. Die alte Theologie scheint das geahnt zu haben, als sie die Selbsterhaltungskraft der Welt bezweifelte und auf die Gnade setzte. Das Gesetz der Entropiezunahme jedoch ist gnadenlos. Im Universum wirkt, so könnte man sagen, eine Art thermodynamischer Todestrieb.“ (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 322).

„Das Entropiegesetz ist suggestiv genug, um zur Deutung anderer Lebensbereiche - der sozialen, ökonomischen, kulturellen - herangezogen zu werden. Wo Gesellschaft war, wird wieder sozialer Dschungel, aus Musik wird Geräusch, aus Gedanken Geschwätz. Der Mensch wird zur Erde und das Universum verwandelt sich in die Abwärme seiner selbst. Das Entropiegesetz ist darüber hinaus auch eine Art Fallgesetz: die Welt ist alles, was der Fall ist, denn sie fällt von der Höhe komplexer Strukturen wieder zurück in die große Simplizität.“ (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 322-323).

„Die Entropietheorien sprechen selbstverständlich nicht vom »Bösen«, aber sie gehen - wie übrigens auch die Chaostheorien - in den unterschwelligen Diskurs des Bösen ein, wo uralte Ängste und Beunruhigungen wieder zur Sprache kommen. Solche Ängste und Beunruhigungen beziehen sich auf Geschehnisse, die dramatisch über die individuellen Lebensfristen hinausgehen. Warum sollte die Entropie des Universums oder das Verlöschen der Sonne sonderlich beunruhigen, wo doch die moderne Zivilisation, wie man am Umgang mit den ökologischen Problemen täglich bemerken kann, sowieso schon die Haltung von Endverbrauchern begünstigt?“  (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 323).

„Und doch gibt es jenseits der Aktualität Beunruhigungen, die ans kollektive Gedächtnis und an alte Traumatisierungen rühren. Es handelt sich um Ängste, aus denen einst Religionen als die großen Versprechen eines guten Gelingens entstanden. Nach der Sintflut versprach Gott: »Ich will hinfort nicht mehr die Erde verfluchen um des Menschen willen; denn das Dichten des menschlichen Herzens ist böse von Jugend auf. Und ich will hinfort nicht mehr schlagen alles, was da lebt, wie ich getan habe. Solange die Erde steht, soll nicht aufhören Saat und Ernte, Frost und Hitze, Sommer und Winter, Tag und Nacht.«“ (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 323).

„Offenbar benötigt das Weltvertrauen ein solches Versprechen. Deshalb mußte sich der Schöpfergott zum Erhaltergott weiterentwickeln. Auf den Erhaltergott folgte dann die Entdeckung der Gesetze der Selbsterhaltung. Sie lassen sich plausibel machen, aber wie hat das alles angefangen, was sich dann im folgenden erhält und wächst? Das Selbsterhaltungsgesetz setzt ja voraus, daß schon etwas da ist, das sich erhält. Die Gesetze der Erhaltung müssen an ihrem Anfang erhalten haben, was sie dann erhalten können. Es muß einen Anfang geben, und vor dem Anfang war ein Urknall, Urnebel - was schlechte Anfänge sind, weil sie immer schon angefangen haben, wenn es mit ihnen anfängt. An diesem Punkt, beim Anfang also, wird die eigenartige Abgründigkeit der biblischen Genesis - Gott schuf Himmel und Erde aus dem Nichts - spürbar. Da Gott durch nichts gezwungen war, eine Welt zu schaffen, wird man auch keine zwingenden Gesetze entdecken können, die dazu führen mußten, daß es diesen Kosmos mit seinem Urknall gegeben hat. Das ist - modern gesprochen - absolute Kontingenz. Das heißt: Was es gibt, das hätte es genausogut auch nicht geben können. Der Schöpfungsglaube weiß von dieser Kontingenz des Anfangs, aber er deutet sie als Akt der Liebe. Liebe ist der Seinsgrund - damit fängt alles an.“ (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 323-324).

„Wie aber kann man heute mit der Erfahrung der Kontingenz umgehen, wenn der Glaube an den Seinsgrund der Liebe abhanden gekommen und die davon angeregten geistigen Kunststücke ferngerückt sind?“  (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 324).

„Das Denken war über lange Jahrhunderte hin in das ehrgeizige Unternehmen verstrickt, das Ganze der Welt so zu denken, daß man schließlich doch wieder bei sich, beim denkenden Subjekt, ankam, nun aber mit dem ganzen Reichtum der Bestimmungen, die dem Subjekt seinen notwendigen Platz im Ganzen anwiesen. So wurde aus der eigenen zufälligen Existenz wieder etwas Notwendiges, weniger im Sinne der Kausalität - von ihr wollte man ja um der eigenen Freiheit willen gerne loskommen -, sondern im Sinne der Bedeutung. Es kommt auf das Gefühl an, »gemeint« zu sein. Man wünscht, sich selbst wie einen Text lesen zu können, der etwas bedeutet. Seit ihren Anfängen wird Philosophie von diesem Verlangen nach Sinn umgetrieben. Und seitdem gilt auch das Böse als das Sinnabweisende, Sinnlose. Man nimmt Anstoß an diesem Skandal des Bedeutungslosen, der Kontingenz. Die Religionen, die Arbeit am Mythos und Logos sind Versuche, diese Kontingenz wegzuarbeiten, die vielleicht dem Gedanken erträglich ist, aber sich nur schwer in das alltägliche Lebensgefühl aufnehmen läßt. Denn der Mensch ist wohl doch ein Wesen, das ungern auf das Gefühl verzichtet, »gemeint« zu sein. Damit hängt auch der Wunsch zusammen, daß der eigene Anfang etwas mit einem selbst zu tun haben möge.“ (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 324-325).

„Auf seine unnachahmliche Weise hat Kant das Problem formuliert, das sich dabei ergibt: Der Mensch entdeckt sich als Erdenbürger, an dessen Anfang eine »Untat der Eltern« steht. Sie haben eine »Person ohne ihre Einwilligung auf die Welt gesetzt und eigenmächtig in sie hinübergebracht«. Das Geschrei des neugeborenen Kindes müsse man deshalb als Ausdruck der »Erbitterung« und »Entrüstung« verstehen. Und aus diesem Grund seien die Eltern auch verpflichtet, diese kleine Person »mit diesem ihrem Zustand zufrieden zu machen«. Wie kann das gelingen? Nur so, daß sie in jener kleinen Person die Kräfte der Selbstbestimmung wecken, die eine Fremdbestimmung ablösen können. Das leistet die Vernunft. Mit ihr läßt sich der Skandal eines Anfangs, dessen man selbst nicht mächtig ist, kompensieren, einfach dadurch, daß man in seiner Vernunft die Freiheit des Anfangenkönnens entdeckt. Daß ich angefangen worden bin, ist nur erträglich, wenn ich lerne, selbst anzufangen. Deshalb beschreibt Kant auch das Erwachen - besser: das Erwecken - der Vernunft als eine zweite Geburt. Was aber jetzt das Licht der Welt erblickt, ist nicht mehr ein unfreiwilliger Ankömmling, sondern ein Anfänger, der selbst anfangen kann.“ (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 325).

„Doch zumeist bleibt einem die Erfahrung nicht erspart, daß man als Anfänger, der man ist, auch ziemlich alleine dasteht, wie in der Fremde. Die Freiheit setzt auch frei, sie entbindet. Deshalb auch spricht eine Tradition, die von der spätantiken Gnosis bis zu Heidegger reicht, vom »Sturz«, »Fall« oder der »Geworfenheit« des Menschen.“ (Rüdiger Safranski, Das Böse oder: Das Drama der Freiheit,  1997, S. 325).

„Die Technik insgesamt und der von ihr entwickelte Universalarbeiterplan, der volkommene Technizität erstrebt, dieser Arbeitsplan, der mit einer Universalmaschinerie verbunden ist, untersteht den Gesetzen der Wärmelehre und den von ihr beschriebenen Verlusten nicht weniger als jede beliebige Maschine.“ (Friedrich Georg Jünger, Die Perfektion der Technik, 1946, S. 354). Bestimmte Menschen glauben, aus der Entropie auf die Endlichkeit der Welt und dadurch auf die Existenz Gottes schließen zu können. Deshalb folgte auf Jüngers „Technikkritik“ bald eine „Anti-Technikkritik“, z.B. von Max Bense: „Wir haben eine Welt hervorgebracht, und eine außerordentlich weit zurückreichende Tradition bezeugt die Herkunft dieser Welt aus den ältesten Bemühungen unserer Intelligenz. Aber heute sind wir nicht in der Lage, diese Welt theoretisch, geistig, intellektuell, rational zu beherrschen. Ihre Theorie fehlt, und damit fehlt die Klarheit des technischen Ethos, das heißt, die Möglichkeit, seinsgerechte ethische Urteile innerhalb dieser Welt zu fällen. .... Wir perfektionieren vielleicht noch diese Welt, aber wir sind außerstande, den Menschen dieser Welt zu perfektionieren. Das ist die bedrückende Situation unserer technischen Existenz.“ (Max Bense, Technische Existenz, 1949, S. 202). Kann man überhaupt die Frage, ob der Mensch sich an die Technik anpassen soll (wie es z.B. der obige Text von Max Bense fordert) oder die Technik an ein „ursprünglicheres“ Menschenmaß zurückgebunden werden muß (wie es z.B. der obige Text von Friedrich Georg Jünger nahelegt), beantworten, ohne die Technologie oder „Techno-Logie“, ohne das „Wesen des Technik“ und das „Wesen des Menschen“ zu kennen?  (Vgl. hierzu z.B. und vor allem: Martin Heidegger).  Der Mensch richtet sich doch so oder so nach der Technik - es ist also egal, ob er sich bewußt und ausdrücklich an sie anpassen will oder sich bewußt und ausdrücklich „ursprünglicher“ machen will. Nichts geht ohne die Technik!

„Carl Friedrich von Weizsäcker ... geht von dem Eindruck der »Geschichtslosigkeit der Natur« aus, der sich in der Tat dem Bauern bei der ständigen Wiederkehr der elementaren Naturphänomene wie der Jahreszeiten ebenso aufdrängt wie dem Astronomen der Zeit Newtons, der die stets gleichbleibenden und mathematisch berechenbaren Bewegungen der Planeten beobachtet. Aber dieser Eindruck ist nach von Weizsäcker eine »optische Täuschung«, denn es handelt sich um eine Frage des Zeitmaßstabes: Für die Eintagsfliege würde der Mensch geschichtslos sein. (Vgl. Carl Friedrich von Weizsäcker, Die Geschichte der Natur, 1946, S. 10). In der Tat lösen sich fast alle Gestalten und alle festen Grenzen auf, wenn man wie in einem Film 100 000 Jahre in einer Viertelstunde vor dem geistigen Auge ablaufen läßt: Die Alpen heben sich, wie ein Tier sich morgens von seinem Lager erhebt; andere Gebirge sinken zu Ebenen herab; Kontinente lösen sich voneinander und driften in unterschiedliche Richtungen; die Meere dehnen sich aus und ziehen sich wieder zurück; Wälder treten an die Stelle von Eiswüsten, Sandmassen rücken auf fruchtbares Land vor; die Erde scheint ein- und auszuatmen wie ein Lebewesen. Den letzten Grund dafür, »daß die Welt geschichtlich ist«, sieht von Weizsäcker in dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, der besagt, daß »die Vorgänge in der Welt einmalig, unumkehrbar und von endlicher Dauer sind« (ebd., S. 32), weil zwar die Gesamtmasse der Energie in der Welt nach dem Ersten Hauptsatz unveränderlich ist, aber die verschiedenen Energieformen einem Wandlungsgesetz unterworfen sind, welches es nicht zuläßt, daß Wärmeenergie vollständig in kinetische Energie zurückverwandelt werden kann; der Weltprozeß hat also die Richtung einer ständigen Vermehrung der nicht mehr arbeitsfähigen Wärmeenergie - der »Entropie«. In genauerer Ausdrucksweise heißt das, daß innerhalb eines geschlossenen Systems, und also auch innerhalb des Weltganzen, »geordnete Bewegung vollständig in ungeordnete, ungeordnete Bewegung hingegen nicht vollständig in geordnete Bewegung überführt werden kann« (ebd., S. 39). Das Weltall strebt mithin einem Zustand des vollständigen Ausgleichs der Wärmedifferenzen zu und muß daher im »Wärmetod« enden, d.h. in der Bewegungslosigkeit und der Erstarrung aller Formen. Zwischen dem anfänglichen Chaos und der schließlichen Erstarrung liegt indessen die uns unendlich scheinende Zeit der »Geschichte der Natur«, und dazu gehört auch die »Geschichte des Lebens«, die als Aufsteigen von einfachsten zu höchst differenzierten Formen dem Zweiten Hauptsatz zu widersprechen scheint, aber durch die ständige Energiezufuhr von der Sonne möglich gemacht wird. Hinsichtlich der Entstehung des Lebens ist die Annahme einer »Urzeugung« nicht zu umgehen; die Vitalisten haben unrecht, einen essentiellen Unterschied zwischen dem Anorganischen und dem Organischen zu postulieren. So hebt von Weizsäcker mit besonderem Nachdruck hervor: »Das Leben ist ein geschichtliches Phänomen« (ebd., S. 90): Aus dem Hauptstamm der Bilateralia, die einen Leibeskanal aufweisen, gehen die Protostomia und am Ende - vor 100 Millionen Jahren - die Termiten, Ameisen und Bienen hervor, während die nah verwandten Deuterostomier ihre bisherige Endphase in den Primaten und darunter den Menschen erreichen. Schon bei einzelnen Tierarten sind Intelligenz und Lernfähigkeit zu finden, die im Menschen dann das Übergewicht über die angeborenen Instinkte erlangen, ohne diese freilich völlig auszuschalten. Eben dadurch gewinnt die menschliche Geschichte ihre Eigenart, denn »der Natur widerfährt ihre Geschichte, aber sie erfährt sie nicht« (ebd., S. 9f.). Mithin vollzieht der Mensch nicht etwa bloß dasjenige mit Bewußtsein, was sich in der Natur ohne Bewußtsein abspielt - »den Kampf ums Dasein« z.B. -, sondern er kann einen Zugang zu Gott als der Liebe gewinnen und dadurch selbst zu einer »Haltung der Seele« gelangen, »die sehend den Kampf ums Dasein aufhebt« (ebd., S. 124). So tritt für von Weizsäcker auf dem höchsten Punkt der Naturgeschichte der christliche Gott in das menschliche Dasein ein, den Kant noch als Schöpfer der Grundeigenschaften der Materie an den allerersten Anfang der Naturgeschichte gestellt hatte, wenngleich schwerlich auf überzeugende Weise. Der Geschichtsbegriff von Weizsäckers läßt also eine eigenartige Doppelung erkennen: Einerseits stehen Geschichte des Kosmos, Geschichte des Lebens und Geschichte des Menschen als grundsätzlich gleichartige Phänomene nebeneinander; andererseits aber zeigt sich, daß die Unterscheidung, der Natur widerfahre die Geschichte, der Mensch aber erfahre sie, nicht ausreicht, denn im Menschen kommt keineswegs bloß zum Bewußtsein, was in der Natur unbewußt vor sich geht. Vielmehr kann der Mensch im Aufschwung der Liebe aus der Natur heraustreten und ihr oberstes Gesetz verneinen, das Gesetz des Kampfes ums Dasein; es existiert also nicht nur eine spezifische - in der »species« Mensch begründete - Differenz zwischen der Geschichte der Lebewesen und der Geschichte der Menschen, sondern ein essentieller Unterschied, eine Differenz toto coelo, welche die Verwendung desselben Begriffs - der »Geschichte« - für so verschiedenartige Erscheinungen fragwürdig macht. Aber man muß die Meinung von Weizsäckers wohl so verstehen, daß die naturüberlegene oder auch »naturwidrige« Existenz des Menschen eine Forderung und nicht etwa eine die Geschichte bestimmende Wirklichkeit ist, und insofern ist der Hauptertrag seines Buches doch darin zu sehen, daß er einen viel umfassenderen Begriff der Geschichte zu entwickeln sucht, als er bisher begegnet ist; und mit noch größerer Entschiedenheit weisen jüngere Konzeptionen von Naturwissenschaftlern ... in dieselbe Richtung.“ (Ernst Nolte, »Naturgeschichte« oder »Vernunftgeschichte«? [**], in: Historische Existenz [**], 1998, S. 35-44, hier: S. 38-40).

„Zwar bleibt die Gesamtsumme der Energie im Weltall nach dem Ersten Hauptsatz der Thermodynamik immer gleich, aber es gibt verschiedene Arten der Energie, von denen die Wärmeenergie am meisten auf einer ungeordneten Bewegung der Atome beruht. Nach dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik wächst die »Entropie« unablässig, d.h. der Anteil jener ungeordneten Wärmebewegung, die nicht in »Arbeit« oder kinetische Energie zurückverwandelt werden kann. Ohne Energie- und also auch Wärmedifferenzen gibt es aber keine Bewegung, und so strebt das Universum nach einer allerdings nicht ganz unbestrittenen Meinung der Naturwissenschaftler auf einen »Wärmetod« hin, der manchmal auch »Kältetod« genannt wird, auf einen Zustand, wo alle Energiedifferenzen ausgeglichen sind und die Wärme - menschlich gesprochen die Kälte, nah am absoluten Nullpunkt - sich überall ausgeglichen hat, so daß alle Formen, die sich so langsam aus der Formlosigkeit des strahlenden Anfangs herausgebildet hatten, erstarren und in die Zeitlosigkeit versinken.“ (Ernst Nolte, Geschichte des Kosmos oder kosmische Vorbedingungen der Geschichte? [**], in: Historische Existenz [**], 1998, S. 55-62, hier: S. 57).

Das Gesetz der Entropie bezieht sich ja auf geschlossene Systeme, schließt daher eine Verringerung der Entropie in einem offenen System nicht aus. „Für Physiker steckt die Zeitasymmetrie im berühmten zweiten Hauptsatz der Thermodynamik: In einem abgeschlossenen System nimmt die Entropie niemals ab. Grob gesagt ist die Entropie ein Maß für die Unordnung eines Systems. .... Die Erklärung für den Trend einzelner Zustände zu höherer Entropie erklärt aber noch nicht, warum die Entropie in unserem Universum zunimmt. Die Frage bleibt: Warum war die Entropie anfangs niedrig? Von allen möglichen Anfangsbedingungen, aus denen ein Universum wie das unsere hervorgehen könnte, haben die allermeisten weit höhere Entropie, nicht niedrigere. ... Aus dem Standardmodell der Teilchenphysik läßt sich keine Erklärung für die niedrige Entropie des frühen Universums ableiten. .... Die Quantenmechanik liefert keine Erklärung für die ursprünglich niedrige Entropie. .... - Ist die Multiversumstheorie überprüfbar? Die Idee, daß das Universum weit über den beobachtbaren Bereich hinaus reicht, ist eigentlich keine Theorie, sondern eine Vorhersage aufgrund bestimmter Theorien der Quanten- und Gravitationsphysik. Freilich ist die Vorhersage schwer zu überprüfen. Andererseits zwingen uns alle physikalischen Theorien, die Grenzen der unmittelbaren Anschauung zu überschreiten. Zum Beispiel wirft das derzeit beste Modell für die Entstehung der kosmischen Struktur, das Inflationsszenario, die Frage auf, welche Bedingungen vor Beginn der Inflationsphase herrschten. .... Die allerfernste Vergangenheit unterscheidet sich eigentlich nicht von der Zukunft. Vielleicht ist die ferne Vergangenheit ebenso wie die Zukunft in Wahrheit ein Zustand hoher Entropie. Dann wäre der heiße, dichte Zustand, den wir »frühes Universum« genannt haben, gar nicht der echte Ursprung des Universums, sondern nur ein Zwischenstadium seiner Geschichte. ... Nehmen wir ... einmal an, das Universum habe mit hoher Entropie begonnen, das heißt, in seinem natürlichsten Zustand. Ein guter Kandidat dafür ist der leere Raum. Wie jeder Zustand hoher Entropie neigt der leere Raum dazu, einfach da zu sein, ohne sich zu verändern.“ (Sean M. Carroll, Der kosmische Ursprung des Zeitpfeils, in: Spekrtum der Wissenschaft, August 2008, S. 26-34, hier S. 28-32 [**]). So gesehen müßte man also behaupten:

D a s   U n i v e r s u m   b e g a n n   f a s t   l e e r   u n d   w i r d   f a s t   l e e r   e n d e n

Das Universum begann leer und wird leer enden
(1)(2)(3)(4) (5)(6)(7)(8)(9)
(1) Der Raum ist fast leer.
(2) Die Quantenfelder einer Region fluktuieren.
(3) Der Raum dehnt sich inflationär aus.
(4) Die Inflation endet und erfüllt den Raum mit einem fast gleichförmigen primordialen Gas.
(5) Aus Gasklumpen bilden sich Galaxien.
(6) Das heutige Universum.
(7) Die beschleunigte Expansion entfernt die Galaxien aus dem beobachtbaren Universum.
(8) Jede Galaxie kollabiert zu einem Schwarzen Loch, das zu einem dünnen Gas verdampft.
(9) Der Raum ist fast leer.

„Nach dem Standardmodell der Kosmologie begann das Universum als nahezu gleichförmiges Gas und wird als fast leerer Raum enden. Es emtwickelt sich von niedriger zu hoher Entropie - bis zum sogenannten Wärmetod. Doch dieses Modell vermag nicht zu erklären, wodurch der anfängliche Zustand niedriger Entropie zustande kam. Das Modell des Autors fügt eine kosmologische Vorgeschichte hinzu (vgl. 1 und 2 mit heller Färbung in der Abbildung [**]). Das Universum begann leer und wird leer enden. Das Auftauchen von Sternen und Galaxien ist eine vorübergehende Abweichung vom normalen Gleichgewichtszustand. Die Darstellung der kosmischen Geschichte, die in der Abbildung (**) durch eine Folge einzelner Standbilder veranschaulicht wird, ist schematisch: Sie zeigt nicht, daß der Raum insgesamt expandiert.“ (Ebd., S. 32-33 [**]).

Zum Thema „Entropie“ fällt mir noch ein Zitat ein: „Der Faust des zweiten Teils der Tragödie stirbt, weil er sein Ziel erreicht hat. Das Weltende als Vollendung einer innerlich notwendigen Entwicklung - das ist die Götterdämmerung; das bedeutet also, als letzte, als irreligiöse Fassung des Mythos, die Lehre von der Entropie.“ (Oswald Spengler, Der Untergang des Abendlandes, 1917, S. 547). Wer die Entropie verstehen will, sollte zunächst sprachwissenschaftlich vorgehen, denn die Physiker haben sich wie alle Wissenschaftler auch als Linguisten betätigt und die Semantik des Wortes „Gleichgewicht“, also ein linguistisches Semem bzw. Logem (auch Lexem genannt), so extrem verändert, daß es mit unserer heutigen Alltagssprache um so weniger zu tun hat, je mehr von „Thermodynamik“ die Rede ist. Wenn eine der wichtigsten Grundregeln der Physik richtig ist (wenn stimmt, was sie besagt), daß alle Systeme einem Gleichgewicht zustreben und in der unbelebten Welt die natürliche Tendenz herrscht, sich hin auf einen Zustand immer größerer Unordnung (Beispiel: Gleichmäßige Durchmischung zweier Gase) zu bewegen, dann bedeutet Gleichgewicht Unordnung (Chaos) und Ungleichgewicht Ordnung. Alltagssprachlich verstehen wir unter Gleichgewicht aber eher eine Ordnung. „Im Gleichgewicht ist alles gleich, das sagt ja schon das Wort.“ (Harald Lesch, Big Bang, zweiter Akt, 2003, S. 35). Im Gleichgewicht ist alles unordentlich (chaotisch), das sagt das Maß für Unordnung, die Entropie. In der Thermodynamik gilt: Ein abgeschlossenes System ist im Gleichgewicht, wenn seine Entropie den größtmöglichen Wert besitzt und wenn sie sich bei allen mit den vorgegebenen Versuchsbedingungen verträglichen Zustandsänderungen nicht ändert. Aus dem 1. Hauptsatz (Erhaltung der Energie) und dem 2. Hauptsatz (die Entropie kann nur zunehmen oder ausgetauscht werden) lassen sich die Gleichgeweichtsbedingungen für jedes vorgegebene System ableiten. Dagegen ist in der Mechanik das Wort „Gleichgewicht“ der Alltagssprache entlehnt, denn in der Mechanik gilt: An einem Körper bzw. in einem Teilchensystem herrscht Gleichgewicht (Kräfte-Gleichgewicht), wenn die Summe aller einwirkenden Kräfte bzw. Drehmomente gleich Null ist. Der Körper bzw. das System befindet sich dann im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung (statisches Gleichgewicht). Auch ein System mit Beschleunigungen läßt sich als ein Gleichgewichtssystem auffassen - es ist ein Gleichgewichtssystem, bei dem die beschleunigenden Kräfte mit den auftretenden Trägheitskräften im Gleichgewicht stehen. Hinsichtlich der Stabilität eines Gleichgewichtszustands unterscheidet die Mechanik drei Gleichgewichtsarten: (1) Ein Körper befindet sich im stabilen Gleichgewicht, wenn er nach einer kleinen Auslenkung aus seiner Gleichgewichtslage wieder in diese zurückkehrt. Seine potentielle Energie besitzt in der stabilen Gleichgewichtslage ein Minimum. Beim stabilen Gleichgewicht eines Körpers im Schwerefeld hat sein Schwerpunkt die tiefstmögliche Lage. (2) Ein Körper befindet sich im labilen Gleichgewicht, wenn er nach einer kleinen Auslenkung aus seiner Gleichgewichtslage nicht mehr in diese zurückkehrt, sondern eine andere, stabile Gleichgewichtslage anstrebt. Seine potentielle Energie besitzt in der labilen Gleichgewichtslage ein Maximum. Beim labilen Gleichgewicht eines Körpers im Schwerefeld hat sein Schwerpunkt die höchstmögliche Lage. (3) Ein Körper befindet sich im indifferenten Gleichgewicht, wenn er nach einer kleinen Auslennkung aus dieser Gleichgewichtslage weder in die ursprüngliche Lage zurückkehrt noch eine andere Lage anstrebt, sondern vielmehr in der Lage bleibt, in die er durch die Auslenkung gebracht wurde. Seine potentielle Energie ändert sich somit nicht. – Wir sehen: Gleichgewicht bedeutet in der Mechanik in etwa das, was es auch in der Alltagssprache bedeutet. In der Thermodynamik aber bedeutet Gleichgewicht Unordnung (Chaos) und Tod (ist der Tod wirklich unordentlich, chaotisch, gleichgewichtig?): „Je näher ein System am Gleichgewicht ist, desto weniger tut sich in ihm. Ist das Gleichgewicht schließlich erreicht, so sind alle treibenden Kräfte erlahmt, und das System ist tot“ (ebd., S. 35). Wenn Lebewesen „sich im Gleichgewicht mit ihrer Umgebung befinden, sind sie tot“ (ebd., S. 37). „Alles zerfällt“, nichts ist „sicher vor dem Zerfall. Insbesondere Lebewesen sind irreversible Systeme, weil sie ständig Wärme abgeben. Überhaupt ist das ganze Universum irreversibel, denn überall im All wird Wärme ausgetauscht. Die thermodynamische Theorie besagt, daß in einem abgeschlossenen System die Prozesse ausschließlich in Richtung eines Zustands geringerer Ordnung ablaufen, was gleichbedeutend ist mit der Zunahme an Entropie.“ (ebd., S. 39). „Das Leben ist ein sich selbst organisierendes, dissipatives Nichtgleichgewichtssystem“ (ebd., S. 42). Oder so formuliert: „Leben ist ein sich selbst organisierendes Nichtgleichgewichtssystem, das mit seiner Umgebung Energie und Materie austauscht. Dies ist die physikalische Definition von Leben“ (ebd., S. 225). „Es kann sich nur deshalb gegen den allgemeinen natürlichen Trend zur Unordnung behaupten, weil es ständig Energie aus seiner Umgebung aufnimmt und zum Aufbau und Erhalt von Ordnung verwendet“ (ebd., S. 44). Insularisch ist das Leben, also relativ isoliert, die aufgenommene Energie als Wärmeenergie an die Um-Welt abgebend, das Leben ist ein von der Um-Welt relativ abgeschlossenes (kosmologisch aber relativ offenes) System: um so mehr, je komplexer es ist, und um so ungleichgewichtiger, je geordneter es ist. Also ist es wohl doch wahr: das „Ziel“ des Lebens ist Gleichgewicht (Tod, Wärmetod, maximale Entropie, minimale Ordnung, d.h. maximale Unordnung, maximales Chaos); das Nichtgleichgewichtssystem namens Leben „endet“, wo das Gleichgewichtssystem namens Tod „beginnt“; das Leben ist dann „vollendet“, wenn das Gleichgewicht „erreicht“ ist! Oder?

Das Leblose war viel eher da als das Lebendige und wird viel später als dieses vergehen. Die Welt war zuerst ohne Leben, wurde dann mit Leben erfüllt, wird in Zukunft wieder ohne Leben sein. Das Leben, aus dem Anorganischen zum Organischen emporwachsend, strebt wieder ins Anorganische zurück. Also gibt es neben dem Lebenswillen oder Lebenstrieb auch einen Todeswillen oder Todestrieb. Wie gesagt: das Nichtgleichgewichtssystem namens Leben strebt zum Gleichgewichtssystem namens Tod.

Universum

Dem Leben ist in unserem Universum nur eine zeitlich begrenzte Spanne vergönnt. Die Entstehung des Lebens ist nur möglich in der sogenannten Stern-Ära und diese begann ca. 100000 bis 1 Mill. Jahre nach dem Urknall. Vor der Stern-Ära waren die Verhältnisse für das Leben noch nicht geeignet, und nach der Stern-Ära werden die Verhältnisse für das Leben nicht mehr geeignet sein. Vor der Stern-Ära fehlte es an den entsprechenden Bauteilen und Energiequellen, und nach der Stern-Ära werden die destruktiven Kräfte die Oberhand gewinnen. Wenn die Theorien stimmen, dann löst sich sogar auch die Materie insgesamt auf, denn nach etwa 1032 Jahren zerfallen nämlich selbst die Protonen, die elementaren Bauteile der Materie, in Positronen und Photonen. „Treffen die Positronen auf ein Elektron, so vernichten sich die Teilchen gegenseitig, und es bleiben nur noch Photonen übrig. Letztlich wird also die gesamte feste Materie, werden alle Stern- und Planetenreste in Strahlung verwandelt sein. Dann gibt es im Universum nur noch gigantische Schwarze Löcher, die in einem allumfassenden Meer von Photonen und Neutrinos schwimmen. Sieht so die Ewigkeit aus? Sie ahnen es schon, verehrte Leserinnen und Leser, die Kosmologen haben noch einen weiteren Trumpf im Ärmel. Sie behaupten, daß auch die Schwarzen Löcher einmal ihr Dasein beenden, indem sie verdampfen. In etwa 1080 Jahren sollen diese Prozesse beginnen und erst in 10130 Jahren beendet sein. Dann soll es wirklich nichts mehr geben außer Neutrinos und Photonen in Form von extrem langwelliger elektromagnetischer Strahlung in einem extrem kalten, leeren Universum.“ (Harald Lesch, Big Bang, zweiter Akt, 2003, S. 407).

Wozu Thermodynamik?
Dampfbetriebener Motor
Typischer thermodynamischer Vorgang am Beispiel der prinzipiellen Wirkungsweise eines durch Dampf betriebenen Motors (rot = sehr heiß, gelb = [weniger] heiß, blau = Endtemperatur des Mediums)
Die Thermodynamik ist eine Teilgebiet der Physik, das im 19. Jahrhundert einen Entwicklungsschub erfuhr, unter anderem durch Boltzmann, Kelvin, Clausius und Nernst. Heute spielt die Thermodynamik vor allem in der Energietechnik eine Rolle. Es gibt zwei grundlegende Zugänge zur Thermodynamik: Die phänomenologische Thermodynamik geht von den makroskopisch direkt beobachtbaren Phänomenen aus. Dabei werden die physikalischen Größen Temperatur und Wärmemenge neu eingeführt. Die kinetische Gastheorie versucht unter Einführung statistischer Überlegungen die thermodynamischen Phänomene mikroskopisch zu erklären.
Unter dem Zustand eines Systems versteht man die Gesamtheit seiner Eigenschaften, die durch äußere Bedingungen festgelegt sind. Thermodynamische Größen, die unabhängig sind von der sonstigen Beschaffenheit eines Körpers und von der Vorgeschichte, bezeichnet man als Zustandsgrößen. Durch sie ist ein Gleichgewichtszustand eines Systems eindeutig festgelegt, d.h. der Zustand eines Systems ist stationär und ändert sich nicht mit der Zeit.
Zustandsgrößen sind Druck (p), Volumen (V), Temperatur (T).

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