Das Entropieprinzip: Thermodynamik für Unzufriedene [Taschenbuch]

Im Vorwort seines Fachbuches Thermodynamik für Unzufriedene", in dem das Entropieprinzip" beschrieben wird, erläutert der Autor André Thess ausführlich, wie sein Werk zustande gekommen ist. Sein Leitthema besteht darin: Die Entropie als Leitbegriff der Thermodynamik neu entwickelt und verständlich darzustellen und somit den Zweiten Hauptsatz in den Mittelpunkt der Betrachtung zu rücken." Seine hochschul-didaktischen Erfahrungen gründen auf zwei-semestrige Vorlesungen für Studenten des Maschinenbaus an der Technischen Universität Ilmenau im 3. und 4. Semester.
Die Idee der renommierten Physiker Lieb und Yngvason liefern hierbei das innovative Buchkonzept, nämlich die Grundlagen der Thermodynamik über die adiabatischen Erreichbarkeit zu formulieren und nicht (wie oft üblich) lediglich über die Begriffe der Temperatur und Wärme oder recht formal-mathematisch über physikalisch-statistische Prozesse.

In der Einführung wird erläutert: Warum man ohne den Entropiebegriff nicht auskommt." Am Beispiel des Märchen Hans im Glück" lernen wir fast spielerisch den Begriff der adiabatischen Erreichbarkeit". Am Ende des kurzen Kapitels behauptet der Autor aufmunternd, aber wohl etwas vollmundig, dass wir das Entropieprinzip schon fast verstanden haben. Was noch vor uns liegt, ist im Wesentlichen Fleißarbeit!".
Das zweite und dritte Kapitel bilden den begrifflichen Fundus des Fachbuches; hierin werden die adiabatische Erreichbarkeit" und die Entropie" anhand von aussagekräftigen Beispielen, die teilweise dem Alltagsleben entnommen sind, grundlegend erörtert. Besondere Highlights sind die gut strukturierten und anschaulichen Diagramme, die sich erfreulicherweise auf das Wesentliche beschränken und somit memo-technisch als vorbildlich gelten können.
Nachdem die begrifflichen Grundlagen gelegt sind, werden im dritten Kapitel vertiefende Schlussfolgerungen gezogen. Sowohl aktuelle Themen, wie die Effizienz der Wärme-Kältemaschinen, als auch bedeutsame Begriffe wie Enthalpie und Innere Energie werden mathematisch exakt diskutiert.
Besonderes Interesse weckt das vierte Kapitel, in dem sieben konkrete Beispiele aus der Anwendungspraxis zur Sprache kommen. Herausheben möchte ich vor allem die bedeutsamen Themen: Klimatisierung von Luft" und die Berechnung einer Wärmekraftanlage und einer Kältemaschine". Das letzte feucht-fröhliche Praxisbeispiel dürften allerdings die wenigsten, wenn auch oft ungewollt, in die Tat umsetzen, nämlich das Schnapsbrennen".

Schliesslich ermöglichen Zusammenfassung" und Rückblick" dem eiligen Leser jederzeit das Gesamte, Review passieren zu lassen oder die Essentials kurz zu erfassen.
Angefügt sind, neben den zitierten Literaturquellen, Hinweise zum vertiefenden Selbststudium, denn selbstverständlich reicht der schmale Band (171 Seiten) kaum aus, die gesamte Thermodynamik erschöpfend abzuhandeln oder gar alle individuellen Interessen der Leser umfänglich abzudecken.
Lobenswert ist jedenfalls, dass mathematisch komplizierte Details und längere Herleitungen in ausführliche Anhänge verbannt wurden, um den Lesefluss nicht unnötig zu stören oder etwa Leser frühzeitig zu demotivieren.

Fazit: Das Ziel des Lehrbuches eine Thermodynamik für Unzufriedene" zu sein, ist dem engagierten Autor Prof. André Thess mit seinem didaktisch motivierten Fachbuch Das Entropieprinzip" augenscheinlich gelungen. Eine Bereicherung stellt es aufgrund seines anwendungsorientierten Charakters und insbesondere wegen seines neuartigen didaktischen Konzepts dar, das an der Erörterung wichtiger thermodynamischer Kernbegriffe orientiert ist. Hierbei stehen Verständlichkeit der physikalischen Prozesse im Vordergrund, ohne formal-mathematische Exaktheit preiszugeben. Als Ergänzung ist es in jedem Fall eine Empfehlung; ob thematisch in jedem Fall ausreichend, wird wohl letztendlich der Leser mit seinem Erwartungs- bzw. Anwendungsprofil entscheiden müssen.

Dr. Achim Schmetz Freiburg im Oktober 2009

Wer vor hat sich intensiver mit Thermodynamik zu beschäftigen dem kann ich dieses Buch zum Einstieg empfehlen. Im Gegensatz zu den meisten Lehrbüchern die die TD auf dem klassischen Weg behandeln, wird in diesem Lehrbuch ein anderer Weg eingeschlagen und die Thermodynamik nach der Theorie von Lieb/Yngvason behandelt ohne unnötigen mathematischen Ballast mitzuschleifen. Durch die in diesem Buch dargestellte Herleitung werden die Bedeutung der Entropie und thermodynamischer Potenziale deutlich und verständlicher als durch die klassischen Herleitung über den Carnot-Prozess. Im 5.Kapitel werden konkrete Anwendungen beleuchtet. Trotzdem kann das Buch aber nur ein Einstieg sein und befähigt nicht zur Berrechnung Technischer Probleme. Insgesamt aber empfehlenswert.