T23   Die Bestandteile der Ruheenergie einer Gasmenge

 
Die Gesamtenergie  E  eines idealen Gases, welches beim Druck  P  das Volumen  V  einnimmt, lässt sich in seinem Schwerpunktsystem in drei Summanden aufteilen:

E j =  M · c²  +  U  j+ jP · V j =  M · c²  +  H

Diese Summanden haben die folgende Bedeutung:

• M · c²  =  N · m · c²  ist die Ruheenergie des Gases infolge der Masse der Teilchen
  
  
• U  ist der Wärmeinhalt oder die thermische Energie des Gases, man spricht auch von der 'inneren Energie'. In einem idealen Gas besteht  U  ausschliesslich aus der kinetischen Energie der Teilchen infolge ihrer Bewegung relativ zum Schwerpunkt des Ensembles
  
  
• P · V  ist die sogenannte Volumenarbeit . Das ist die mechanische Energie, die geleistet werden muss, um dem Gas gegen den Aussendruck  P  das Volumen  V  'freizuschaufeln'. Diese Energie steckt zum Beispiel als potentielle Energie in der Spannung, unter welcher der Druckbehälter steht, in welchem das Gas eingesperrt ist
  
  

Die Enthalpie  H  =  U  +  P · V   fasst die thermische und die mechanische Energie zusammen, welche im warmen Gas steckt.
H  ist ( genauso wie  U  und  P · V ) eine extensive Zustandsgrösse ( siehe dazu Abschnitt 1 ).

Gesamtenergie und Impuls Keine Energiezufuhr ohne kinetischen Anteil