| Vorwort | 5 |
| 1 Biologie und Chemie des Kochens | 11 |
| 1.1 Was beim Garen geschieht | 12 |
| 1.2 Gemüse | 12 |
| 1.3 Fleisch | 15 |
| 1.4 Spaghetti kochen – Erhitzen von Stärke | 19 |
| 1.5 Garverfahren | 21 |
| 2 Wasser und Dampf – Kochen im Schnellkochtopf | 23 |
| 2.1 Die Erfindung des Schnellkochtopfs | 24 |
| 2.2 Zustände thermodynamischer Systeme | 27 |
| 2.3 Phasenänderungen beim Erhitzen vonWasser | 31 |
| 2.4 v-T-Diagramm und Verdampfungsenthalpie | 34 |
| 2.5 Sieden bei höherem Druck | 36 |
| 2.6 Kochen im Schnellkochtopf | 43 |
| 3 Phasenübergänge in der Natur – Dampf, Tau und Nebel | 57 |
| 3.1 Geysire | 58 |
| 3.2 Gasgemische | 68 |
| 3.3 Verdampfen und Verdunsten | 71 |
| 3.4 Kochen im Gebirge | 75 |
| 3.5 Luftfeuchtigkeit | 77 |
| 3.6 Taubildung und Taupunkttemperatur | 80 |
| 3.7 Nebel undWolken | 86 |
| 4 Das ideale Gas – Cornelis DrebbelsWunderapparatur | 89 |
| 4.1 Der Apparat von Cornelis Drebbel | 90 |
| 4.2 Die Zustandsgleichung des idealen Gases | 94 |
| 4.3 Drebbels Apparat als Barometer und Thermometer | 98 |
| 5 Fundamentale Konzepte: Kinetische Gastheorie | 107 |
| 5.1 Die Begründung der Thermodynamik aus der klassischen Mechanik | 108 |
| 5.2 Mikroskopisches Modell des idealen Gases | 109 |
| 5.3 Statistische Beschreibung des Drucks | 110 |
| 5.4 Zustandsgleichung des idealen Gases | 114 |
| 5.5 Maxwell-Boltzmann-Verteilung | 120 |
| 5.6 Luft, statistisch betrachtet | 126 |
| 5.7 Brownsche Bewegung | 131 |
| 5.8 Reale Gase | 137 |
| 6 Der erste Hauptsatz – Thermodynamik des Backofens | 139 |
| 6.1 Der Sonntagsbraten als thermodynamisches Problem | 140 |
| 6.2 Systemgrenzen | 142 |
| 6.3 Energieformen | 144 |
| 6.4 Innere Energie | 145 |
| 6.5 Gesamtenergie | 147 |
| 6.6 Wärme und Arbeit | 148 |
| 6.7 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik | 158 |
| 6.8 Spezifische Wärmekapazität | 162 |
| 6.9 Spezifische Wärmekapazität von Gasen | 168 |
| 6.10 cV , cp und die Mathematik des ersten Hauptsatzes | 168 |
| 6.11 Wärmekapazitäten und der Gleichverteilungssatz | 173 |
| 6.12 Modelle für Festkörper und Flüssigkeiten | 178 |
| 6.13 Isobare Prozesse und die Enthalpie | 181 |
| 6.14 Erster Hauptsatz für stationäre Fließprozesse | 183 |
| 7 Adiabatische Prozesse – Luftdruck, Thermik undWolken | 189 |
| 7.1 Die barometrische Höhenformel | 190 |
| 7.2 Temperaturmessungen mit Radiosonden | 196 |
| 7.3 Thermik | 200 |
| 7.4 Der adiabatisch-reversible Prozess | 205 |
| 7.5 Der Aufstieg eines Luftpaketes | 208 |
| 7.6 Thermik und Temperaturkurve | 210 |
| 7.7 Feuchtadiabatischer Aufstieg | 212 |
| 7.8 Wolkenbildung | 213 |
| 7.9 Höhenabhängigkeit der Taupunkttemperatur | 217 |
| 8 Thermodynamische Kreisprozesse – Heizen mitWärmepumpen | 219 |
| 8.1 Klimawandel und CO2-Emissionen | 220 |
| 8.2 Mit kalter Luft heizen? | 222 |
| 8.3 Die Carnot-Wärmepumpe | 225 |
| 8.4 Leistungszahl von Wärmepumpen | 234 |
| 8.5 Die Carnot-Wärmekraftmaschine | 237 |
| 8.6 Wärmepumpen zurWohnungsheizung | 238 |
| 8.7 Leistungszahlen in der Praxis | 240 |
| 8.8 Primärenergiebilanz von Wärmepumpen | 241 |
| 8.9 Der Kältemittelkreislauf in einer Wärmepumpe | 242 |
| 8.10 Kältemittel | 246 |
| 8.11 Quantitative Analyse des Kältemittelkreislaufs | 247 |
| 9 Fundamentale Konzepte: Die Entropie als Zustandsgröße | 251 |
| 9.1 Die Qualität der Energie | 252 |
| 9.2 Die Entropie der inkompressiblen Substanz | 255 |
| 9.3 Adiabatische Erreichbarkeit als Ordnungsrelation | 258 |
| 9.4 Die Entropie | 264 |
| 9.5 Die Entropie des idealen Gases | 267 |
| 9.6 Unterirdische Verbindungen | 270 |
| 10 Fundamentale Konzepte: Der zweite Hauptsatz | 277 |
| 10.1 Irreversible Prozesse | 278 |
| 10.2 Bilanzgleichung für die Entropie | 279 |
| 10.3 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik | 285 |
| 10.4 Entropieerzeugung in irreversiblen Prozessen | 288 |
| 10.5 Das Maximum der Entropie | 290 |
| 10.6 Freie Energie und freie Enthalpie | 291 |
| 10.7 Klassische Fassungen des zweiten Hauptsatzes | 295 |
| 10.8 Entropiebilanz für offene Systeme | 301 |
| 11 Fundamentale Konzepte:Mikroskopische Deutung der Entropie | 305 |
| 11.1 Irreversibilität und die Zerstreuung von Energie | 306 |
| 11.2 Makrozustand und Mikrozustände | 308 |
| 11.3 Statistische Mechanik: Das Zählen von Zuständen | 309 |
| 11.4 Das Boltzmann-Einstein-Modell | 310 |
| 11.5 Die Verbindung zur Thermodynamik | 314 |
| 11.6 Die Boltzmann-Verteilung | 317 |
| 11.7 Mikroskopische Begründung der Irreversibilität | 322 |
| 12 Kraftwerksprozesse – Strom von der Sonne | 325 |
| 12.1 Solarkraftwerke in derWüste | 326 |
| 12.2 Grundaufbau eines solarthermischen Kraftwerks | 332 |
| 12.3 Der Kraftwerksprozess | 334 |
| 12.4 Gas-und-Dampf-Kraftwerke | 343 |
| 12.5 Kraft-Wärme-Kopplung | 344 |
| 13 Mechanismen derWärmeübertragung –Windchill | 345 |
| 13.1 Windchillmessungen in der Antarktis | 346 |
| 13.2 Die Mechanismen derWärmeübertragung | 352 |
| 13.3 Wärmeleitung | 353 |
| 13.4 Wärmeübertragung durch Strahlung | 357 |
| 13.5 Wärmeübertragung durch Konvektion | 370 |
| 13.6 Der Behälter von Siple und Passel | 379 |
| 13.7 Thermische Netzwerke | 385 |
| 14 InstationäreWärmeleitung – Das perfekte Frühstücksei | 389 |
| 14.1 Die Wärmeleitungsgleichung | 390 |
| 14.2 Die gleichmäßige Erwärmung | 392 |
| 14.3 Morgen bringe ich sie um | 396 |
| 14.4 Warum sich Metall kalt und Holz warm anfühlt | 403 |
| A Literatur und Bildnachweis | 411 |
| B Tabellen und Symbolverzeichnis | 419 |
| Sachregister | 435 |
