HochschulschriftNichtgleichgewichtsthermodynamikHauptsatz der Thermodynamik 2QuantenmechanikQuantenphysikIrreversibler ProzessThermodynamik
Die Jarzynskigleichung gehört zu einer Reihe neuer Theoreme der Nichtgleichgewichtsthermodynamik. Es handelt sich um eine Gleichung, die den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik enthält, jedoch darüber hinaus geht. Sie bringt auch Prozessgrößen von gleichgewichtsfernen Prozessen mit Gleichgewichtsgrößen in einen neuen Zusammenhang. Gerade bei kleinen Systemen bleibt jedoch Frage nach der Gültigkeit der Gleichung für den Quantenfall. Im Gegensatz zu klassischen Systemen herrscht gerade hier Unklarheit und es gibt sehr widersprüchliche Aussagen, die auf unterschiedlichen Definitionen und quantenmechanischen Interpretationen der Gleichung fußen. Einfache verständnisfördernde Beispielsysteme fehlten bisher. In dieser Arbeit werden nun zwei solcher Beispielsysteme betrachtet. und überprüft, wie sich die Ergebnisse von den klassischen Resultaten unterscheiden und welche der besonderen Eigenschaften von Quantensystemen einen Einfluss auf das Ergebnis haben. <dt.>
The Jarzynski equation is one of several new theorems of nonequilibrium thermodynamics. This equation makes a more severe statement than the second law of thermodynamics. It does also relate process quantities from processes far from equilibrium to equilibrium quantities. However, especially according to small systems the question of the validity of the equation in the quantum case emerges. Though meanwhile quite comprehensive proofs concerning classical systems have been found, for that case uncertainty and contradictory statements exist, founding on different definitions and interpretations of the quantum analogon of expressions of the equation. Simple examples on which the different approaches can be testet, are so far missing. In this work two such examples are investigated and it is examined, how the results differ from their classical counterparts and which properties of quantum systems influence the result. <engl.>
