1. Einleitung

Unterabschnitte

1.1 Thermodynamik und Strukturbildung

Wie alle chemischen Reaktionen unterliegen natürlich auch Reaktionen, die zur Ausbildung räumlicher Strukturen führen, den Gesetzen der Thermodynamik. Besonders interessant erscheint hier der zweite Hauptsatz der Thermodynamik:

Bei einem freiwillig ablaufenden Prozeß
nimmt die Entropie eines abgeschlossenen Systems zu.

Es stellt sich sofort die Frage, wie es gleichzeitig zur Ausbildung geordneter Bereiche, also räumlicher Strukturen und der Zunahme der Entropie, also der Unordnung im System kommen kann. Dieser Widerspruch ist sehr leicht aufzuklären, da ein wirklich abgeschlossenes System nicht realisierbar ist. Auf den Punkt gebracht wird dies durch die Aussage: ,,Die Energie des Universums ist konstant, seine Entropie nimmt zu.``

Ein beliebiges reales System befindet sich immer mit der Umgebung im thermischen Gleichgewicht (letztendlich über die Temperaturstrahlung), wenn auch dessen Einstellung durch Isolationsmaßnahmen erheblich verzögert werden kann. Durch Abgabe von Wärmeenergie an die Umgebung kommt es zur Entropievermehrung, die den Ablauf einer chemischen Reaktion ermöglicht, bei der es in einem lokal begrenzten Bereich zur Zunahme der Ordnung kommt.



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