Zu Widerlegungsversuchen des
2. Hauptsatzes der Thermodynamik mittels Wärmestrahlung
Von G. Bruhn, Technische Universität Darmstadt
Bei W.M. Bauer heißt es in [1]:
"Wie das folgende Beispiel zeigt, bedarf es zur Widerlegung
der Allgemeingültigkeit des 2.Hauptsatzes keiner langen Herleitungen: Richtet
man die Wärmestrahlung einer erhitzten Kugel mit einem Parabolspiegel auf die
Oberfläche einer etwas stärker erhitzten Kugel, so wird, unter leicht
erfüllbaren Bedingungen, die kältere Kugel kälter und die heissere Kugel
heisser, was entgegen dem 2.Hauptsatz der Wärmelehre mit einem Übergang von
Wärme von einem kälteren zu einem wärmeren Körper, und mit der Vernichtung von
Entropie verbunden ist. Rätselhaft bleibt, wie sich die Irrlehre von der
Allgemeingültigkeit des 2.Hauptsatzes über ein Jahrhundert halten konnte."
Ein anderer Autor hat das in Begleitmaterialien [2] zu seiner Vorlesung übernommen:
"Am ehesten überzeugt uns
ein kleines Experiment. Wir erhitzen zwei Kugeln, die eine etwas weniger, die
andere etwas mehr. Dann bündeln wir die Wärmestrahlung der weniger warmen Kugel
mit Hilfe eines Parabolspiegels und richten sie auf die heißere von beiden. Die
wird daraufhin noch heißer, die kältere hingegen kühlt sich ab. Die Wärme ist
also von der warmen zur heißen Kugel geflossen. Darf die das denn?
Nach dem 2. Hauptsatz der
Wärmelehre darf sie das natürlich nicht. Da kann die Wärme immer nur vom Warmen
zum Kalten fließen. Aber bei diesem primitiven Experiment fließt sie meßbar
und nachprüfbar in die falsche Richtung. Hier sinkt tatsächlich die
Entropie, die angeblich immer nur steigen darf. Hier wird Entropie vernichtet.
Sollen wir jetzt die Durchführung
des Versuchs bei Strafe verbieten lassen oder schläfern wir in aller Stille das
Entropiegesetz ein? Es ist nicht zu leugnen, daß uns dieses Gesetz bisher,
zumindestens bei irdischen Vorgängen, recht gut weitergeholfen hat, wenn man
von den armen Erfindern einmal absieht, deren Erfindungen gegen den seit 100
Jahren bewährten 2. Hauptsatz verstoßen. Die sind beim Patentamt noch gar
nicht richtig angekommen, da sind sie auch schon wieder draußen vor der Türe. Solche
Erfinder müssen sich mit ihrem gesetzeswidrigen Verhalten auch heute noch wie
Straftäter vorkommen. "
Der Fehler in beiden Veröffentlichungen besteht zunächst darin, dass die Autoren ignorieren, dass der 2. Hauptsatz ein abgeschlossenes System voraussetzt. (s. z.B. Meyers Großes Taschenlexikon, Stichwort Thermodynamik) Auf diesen Umstand wird in Herbert Müllers Buch [3] hingewiesen, wo die oben genannten Vorschläge diskutiert werden. Müller bemerkt, dass bei Abänderung des obigen Zwei-Kugelsystems zu einem abgeschlossenen System der 2. Hauptsatz als gültig erwiesen werden kann.
Wir werden diesen Nachweis in Zum 2. Hauptsatzes der Thermodynamik im Fall des Zwei-Kugel-Problems unter sehr allgemeinen Bedingungen erbringen.
[1] W.
M. Bauer, Die Welt der Wirbel und Atome Bd. 2, Abschnitt Postmoderne Physik,
ca. 1980, fast am Ende des Buches,
[2] K.
Meyl, Elektromagnetische Umweltverträglichkeit Teil 2, 2. Auflage 1999, S.43
[3] H.
Müller, Technische Thermodynamik, Zentrum für Energie und Umwelttechnik e.V.,
Wismar 2000
005855-9