Thermodynamik: Methode zur Beschreibung stofflicher Systeme Lehrbuch für Naturwissenschaftler

علوم طبیعی نسبت به بسیاری از علوم دیگر از این مزیت برخوردار است که عموماً در هنگام توصیف پدیده‌هایی که باید توصیف شوند به \"نظرات اعتقادی\" وابسته نیستند. علوم طبیعی نظام‌هایی از نظریه‌ها هستند که از گزاره‌های کلی و نمادها و نشانه‌های لازم برای توصیف تشکیل شده‌اند. پیوند جملات کلی با یکدیگر و کاربرد آنها در سؤالات خاص با کمک الگوریتم های مشتق شده از ریاضیات صورت می گیرد. دستورالعملی برای یادگیری روش های یک علم که به این روش ساخته شده است، اکنون می تواند به توسعه جملات کلی به صورت قیاسی و پرداختن به ارتباطات و کاربرد آنها با مثال ها محدود شود. اگرچه این مسیر به آگاهی از انبوهی از جزئیات مربوط به مادی منجر نمی شود، اما منجر به درک روش علمی مورد استفاده در هر مورد می شود. نباید انکار کرد که دانشمند طبیعی نیز به مقدار قابل توجهی از دانش به اصطلاح مثبت نیاز دارد. با این حال، تلاش برای آشنایی دانش‌آموز با ابزارهای نظری، روش علمی، با استفاده از تمرین‌های گسترده مرتبط با مواد، معمولاً تنها منجر به از دست دادن انگیزه درونی، «لذت در یادگیری» می‌شود. بدون پرداختن به علل احتمالی مکانیسم روانی مفروض در اینجا، باید بر این اعتقاد تأکید کرد که روش قیاسی به ویژه برای آموزش چنین حوزه بسته و ثابتی مانند ترمودینامیک کلاسیک مناسب است. بر اساس این فرض سعی شده است ترمودینامیک کلاسیک به صورت علمی به مبتدیان ارائه شود. ویژگی‌های توابع وضعیت و احتمالات ناشی از کاربرد آنها در کانون توجه قرار دارد.

Die Naturwissenschaften haben vor manch anderer Wissenschaft den Vorzug, bei der Darstellung der zu beschreibenden Erscheinungen im allgemeinen nicht auf "Lehr­ meinungen" angewiesen zu sein. Naturwissenschaften sind ja Systeme von Theorien, die aus allgemeinen Sätzen und den zur Beschreibung notwendigen Symbolen und Zeichen bestehen. Die Verknüpfung der allgemeinen Sätze miteinander und ihre An­ wendung auf spezielle Fragen erfolgt mit Hilfe von Algorithmen, die der Mathematik entstammen. Eine Anweisung zum Erlernen der Methoden einer so konstituierten Wissenschaft kann sich nun darauf beschränken, die allgemeinen Sätze deduktiv zu entwickeln, sowie ihre Zusammenhänge und Anwendbarkeit an Beispielen exemplarisch zu behandeln. Dieser Weg wird zwar nicht zur Kenntnis einer Fülle stoffkundlicher Details, wohl aber zum Verständnis der jeweils angewandten wissenschaftlichen Methode fiihren. Es soll nicht geleugnet werden, daß der Naturwissenschaftler auch eine erhebliche Menge sogenannten positiven Wissens benötigt. Der Versuch jedoch, das theoretische Handwerkszeug, die wissenschaftliche Methode, dem Studierenden anhand umfangreicher stoffkundlicher Exerzitien nahezubringen, wird meist nur den Verlust intrinsischer Motivation, des "Spaßes am Lernen" zur Folge haben. Ohne auf die möglichen Ursachen des vermuteten psychischen Mecha­ nismus hier einzugehen, sei die Überzeugung betont, daß die deduktive Methode gerade für die Vermittlung eines so geschlossenen und konsistenten Gebietes wie der klassischen Thermodynamik besonders geeignet ist. Auf dieser Prämisse aufbauend wird versucht, die klassische Thermodynamik dem Anfänger wissenschaftlich exakt darzustellen. Die Eigenschaften der Zustandsfunktionen und die daraus resultieren­ den Möglichkeiten ihrer Anwendung stehen im Mittelpunkt der Betrachtung.