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Innere Arbeit

[197] Innere Arbeit eines Körpers wird in der Wärmetheorie (s.d.) häufig nach Zeuner diejenige Energie U (s. Energie) pro Gewichtseinheit, oder auch im ganzen, genannt [4], S. 42, [8], S. 23, [10], S. 38, welche der Körper bei beliebig gewähltem Koordinatensystem außer der etwaigen lebendigen Kraft N in Hinsicht der letzteren besitzt, wonach E = N + U die ganze Energie in Hinsicht jenes Koordinatensystems darstellt. Meist wird das Koordinatensystem so gewählt, daß N = 0 und E = U, während andernfalls U auch als innere Energie (Thomson, Clausius u.s.w.) im Gegensatz zur äußeren Energie N bezeichnet wird. Gewöhnlich werden nur Körper untersucht, für welche von äußeren Kräften (s.d. und Aeußere Arbeit) nur ein auf die Oberfläche gleichmäßig verteilter Normaldruck von p pro Flächeneinheit (spezifischer Druck) in Betracht kommt, und dieser zusammen mit dem Volumen v der Gewichtseinheit (spezifisches Volumen) die innere Arbeit der letzteren bestimmen, so daß [197] U = F (p, v). Spezielle Ausdrücke der Funktion F s. unter Gase, Dampf, gesättigter und überhitzter.

Da man sich den Zustand eines Körpers durch diejenigen Größen charakterisiert denkt, welche als Unabhängigvariable die Energie U bestimmen, so ist U nur vom augenblicklichen Zustand des Körpers abhängig, beispielsweise unter den soeben erwähnten Beschränkungen von den augenblicklichen Werten von p, v. Die innere Arbeit U verhält sich in dieser Hinsicht wesentlich anders wie die äußere Arbeit L, da für irgend eine Zustandsänderung die Aenderung der inneren Arbeit nur vom Anfangszustand und Endzustand, die äußere Arbeit aber auch vom Gesetz des Uebergangs zwischen beiden abhängt (vgl. Aeußere Arbeit). Zustandsänderungen, während welcher die innere Arbeit konstant bleibt, heißen nach Cazin isodynamische Zustandsänderungen. Bei Gasen, welche dem Boyle-Gay-Lussacschen Gesetze folgen (s.d.), stimmen dieselben mit den isothermischen Zustandsänderungen überein. – Im Gegensatze zu dem bis jetzt besprochenen Begriffe der inneren Arbeit, nach welchem dieser neben der äußeren Arbeit bequeme Ausdruck im Sinne von Arbeitsäquivalent (Energie) aufzufassen ist, bezeichnete Clausius[3], S. 29, als innere Arbeit denjenigen Teil von U, der wirklich zur Arbeit im Innern des Körpers (zur Ueberwindung von Kräften, mit welchen die Atome aufeinander wirken, d.h. zur Erzeugung von potentieller Energie) verwendet wird, während der andre Teil als Energie von andrer Form (unter den gewöhnlichen Beschränkungen der Wärmetheorie als Wärme) im Körper bleibt.

Literatur: [1] Grashof, Theoretische Maschinenlehre I, Leipzig 1875, S. 58. – [2] Rühlmann, Handbuch der mechanischen Wärmetheorie I, Braunschweig 1876, S. 735. – [3] Clausius, Die mechanische Wärmetheorie I, Braunschweig 1887, S. 33. – [4] Lippmann, Cours de Thermodynamique, Paris 1889, S. 42. – [5] Poincaré, Thermodynamik, deutsch von Jäger u. Gumlich, Berlin 1893, S. 39, 47. – [6] Kirchhoff, Vorlesungen über die Theorie der Wärme, Leipzig 1894, S. 52, 62. – [7] Planck, Vorlesungen über Thermodynamik, Leipzig 1897, S. 35, 39. – [8] Zeuner, Technische Thermodynamik I, Leipzig 1900, S. 21. – [9] Helmholtz, Vorlesungen über die Theorie der Wärme, Leipzig 1903, S. 178. – [10] Weyrauch, Grundriß der Wärmetheorie I, Stuttgart 1905, S. 26, 33, 36, 38, 65, 152.

Weyrauch.