164 Anwendungen auf spexielle Gleichgewichtszustände
abgeleitet. Nunmehr kommen wir zu der weiteren Frage, welche
unter den verschiedenen möglichen Lösungen der Aufgabe! in
jedem gegebenen Falle den Vorzug besitzt, d. h. den stabilsten
Gleichgewichtszustand darstellt. Zur Beantwortung dieser Frage
nehmen wir die ursprünglich in 8 165 gegebene Fassung des
Problems wieder auf, welche kurz folgendermaßen lautet. Ge-
geben ist die Gesamtmasse M, das Gesamtvolumen V, die Ge-
samtenergie U des Systems. Statt V und U wird es ófter be-
ar V ; :
quemer sein, die Werte — = » (mittleres spezifisches Volumen
des Systems) und Si = u (mittlere spezifische Energie des Systems)
zu benutzen. Gesucht ist der stabilste Gleichgewichtszustand,
d. h. der Zustand des absoluten Maximums der Gesamtentropie S.
Wir fanden oben, daß im allgemeinen die Gleichgewichts-
bedingungen drei verschiedene Arten von Lösungen zulassen,
je nachdem das System sich in 1, 2 oder 3 Aggregatzustände
spaltet. Bei der Frage, welche von diesen drei Lösungen in
jedem gegebenen Falle den Vorzug hat, ist zunächst zu berück-
sichtigen, daß die zweite und die dritte Lösung nur dann einen
physikalischen Sinn haben, wenn die aus den Gleichungen (108)
und (121) sich ergebenden Werte der Massen positiv ausfallen.
Dies führt zu einer Einschränkung des Gültigkeitsbereichs dieser
beiden Lósungen. Zuerst wollen wir diesen Gültigkeitsbereich
feststellen, und werden dann den Nachweis führen, daß inner-
halb ihres Gültigkeitsbereichs die dritte Lósung stets den Vor-
zug hat vor den beiden ersten, und die zweite den Vorzug hat
vor der ersten.
Zur Erleichterung der Übersicht möge die geometrische
Anschauung zu Hilfe genommen werden. Zu diesem Zweck
. . : V
denken wir uns die von vornherein gegebenen Werte v = 4
und u = EU (der Wert von M ist hier nebensáchlich) dadurch
graphisch dargestellt, daB wir diese Größen als die rechtwinkligen
Koordinaten eines Punktes in einer Ebene (der Zeichnungsebene
in Fig. 4) ansehen, so daß jedem Punkt der Ebene ein be-
stimmtes Wertenpaar dieser beiden Größen entspricht. Unsere
Aufgabe ist dann die, für jeden beliebig gegebenen Punkt dieser
Ebene die Entscheidung zu treffen, welcher Art das stabile