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Wärme_was ist das

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10<br />

Verdunstung:<br />

Diffusion:<br />

Übergang von Flüssigkeiten in den gasförmigen Aggregatzustand unterhalb des Siedepunktes. (Der gleiche Vorgang<br />

oberhalb des Siedepunktes heißt Verdampfen!)<br />

Beispiel: Wasserverdunstung: Sonne führt den Molekülen an der Wasseroberfläche Energie zu, wodurch sie genügend<br />

Bewegungsenergie erhalten um sich aus der Flüssigkeitsstruktur abzuheben. Damit steigt allerdings der Dampfdruck<br />

in der Luft (höhere Luftfeuchte), so <strong>das</strong>s weniger Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand übergehen kann. Die<br />

Moleküle entziehen bei der Verdunstung der Umgebung <strong>Wärme</strong>. Verdunstender Schweiß kühlt deshalb die Haut.<br />

Pflanzen ermöglicht der durch Verdunstung (Transpiration) bedingte Wasserstrom, Nährstoffe in ihrem Inneren zu<br />

transportieren; durch Verdunstungskälte können Tiere ihre Körpertemperatur regulieren. [1]<br />

Physikalischer Ausgleichsprozess, in dessen Verlauf Teilchen infolge ihrer <strong>Wärme</strong>bewegung<br />

(Brownsche Bewegung) von Orten höherer zu solchen niedrigerer Teilchendichte oder Konzentration wandern, so <strong>das</strong>s<br />

sich die Dichte- oder Konzentrationsunterschiede ausgleichen. Diffusion <strong>ist</strong> mit Masse- und/oder Ladungstransport<br />

verbunden. Eine besondere Form der Diffusion <strong>ist</strong> die Thermodiffusion, die eine teilweise Entmischung eines<br />

Gemisches zweier Flüssigkeiten (SORET-Effekt) oder Gase bei einem Temperaturgefälle bewirkt. Dabei sammeln<br />

sich die leichteren Moleküle vor allem an Stellen höherer, die schwereren an Stellen tieferer Temperatur.<br />

Osmose und Dialyse <strong>ist</strong> eine einseitige Diffusion durch eine semipermeable Membran. [1]<br />

Anhang 2:<br />

H<strong>ist</strong>orisches zur <strong>Wärme</strong>forschung<br />

HERAKLIT (um 500 v.Chr.)<br />

Feuer als Urelement; „ Das Feuer <strong>ist</strong> vernunftbegabt“<br />

Es gehen Ausdünstungen von der Erde aus und vom Meere, die einen hell und klar, die anderen<br />

dunkel. Es nährt sich <strong>das</strong> Feuer von den hellen, <strong>das</strong> Feuchte aber von den anderen [25]<br />

R. DESCARTES (1596-1650): FEUER als Lebensge<strong>ist</strong>, der die <strong>Wärme</strong> für alle Lebensprozesse liefert<br />

F. BACON (1561-1626): „Die <strong>Wärme</strong> selbst <strong>ist</strong> ihrem Wesen nach nichts anderes als Bewegung... <strong>Wärme</strong> besteht in<br />

wechselnder Bewegung der kleinsten Teilchen der Körper“ (Novum organon scientarum) [22]<br />

R. HOOKE (1635-1703): „<strong>Wärme</strong> <strong>ist</strong> die ununterbrochene Bewegung der Teilchen eines Körpers...<br />

Es gibt keinen Körper, dessen Teilchen sich in Ruhe befänden“ [22]<br />

I. NEWTON (1643-1727): Äther als Licht- und <strong>Wärme</strong>überträger [18]<br />

(Anm. RG: <strong>Wärme</strong> und Infrarotstrahlung können nur <strong>das</strong> 3K-Vakuum, aber nicht <strong>das</strong> 0K-<br />

Vakuum durchdringen [3] )<br />

G. E. STAHL (1660-1734): Aufgrund der Entstehung von <strong>Wärme</strong> bei der Verbrennung entwickelte STAHL die Ansicht,<br />

<strong>Wärme</strong> sei eine in einem brennbaren Stoff vorhandene unzerstörbare ätherische Substanz, <strong>das</strong><br />

Phlog<strong>ist</strong>on oder Kalorikum, die bei steigender Konzentration eines festen Körper erst verflüssigt<br />

und dann vergast. [18]<br />

H. BOERHAAVES (1668-1738): „ätherisches Feuer“ als eine überall vorhandene, gewichtslose, alles durchdringende und aktive<br />

feinstoffliche Substanz aus soliden, harten unteilbaren Partikeln [18]<br />

R. G. BOSCOVICH (1711-1787): Substanzialisierte die Kraft als primäre Realität. Die räumlichen Muster dieser Kräfte stellte er<br />

(und auch M. FARADAY) als magnetische und elektrische Kraftlinien (später: Feldlinien) dar,<br />

wobei deren Abstände die Intensität der Kräfte symbolisierten. Er schlug vor,<br />

Strahlungsphänomene wie Licht und <strong>Wärme</strong> als transversale Schwingungen von solchen<br />

Kraftlinien, statt auf solche in einem Äther zurückzuführen. [18]<br />

M. LOMONOSSOV (1711-1765): Verneint Ex<strong>ist</strong>enz eines <strong>Wärme</strong>stoffs (Phlog<strong>ist</strong>on) und sieht Ursache „in der inneren Bewegung<br />

der eigenen Materie“ [22]<br />

I. KANT (1724-1804): Äther als „<strong>Wärme</strong>- oder Feuerstoff“ = inelastische Flüssigkeit in beständig oszillierender<br />

Bewegung<br />

B. THOMSON (1753- 1814): RUMFORD wies experimentell nach, <strong>das</strong>s <strong>Wärme</strong> kein Stoff sein kann, konnte aber die<br />

(SIR RUMFORD)<br />

Phlog<strong>ist</strong>on-Vorstellung nicht erschüttern.<br />

W. R. GROVE (1811-1896): engl. Physiker veröffentlicht 1846 und 1856 Werke, in denen er die These beweisen will, <strong>das</strong>s<br />

Töne. <strong>Wärme</strong>, Licht, Elektrizität und Magnetismus keine Substanzen oder isolierte Gebilde sind,<br />

sondern nichts anderes als verschiedene Formen von Molekularbewegungen. Die verschiedenen<br />

Energieformen sind ineinander umwandelbar. GROVE wagt, wie ein Jahrhundert später<br />

SACHAROW, die Frage aufzuwerfen, ob die Gravitation nicht ein Resultat aus diesen<br />

verschiedenen Arten von Bewegungen sei.<br />

J. R. MEYER (1814-1878): MEYERs theoretischen Überlegungen (Energieerhaltungssatz) und<br />

J. P. JOULE (1818-1889): JOULEs Experimente verhalfen der Theorie zum Durchbruch, <strong>das</strong>s <strong>Wärme</strong> eine Energie- und<br />

Bewegungsform <strong>ist</strong>, die Moleküle und Atome in Schwingung versetzt.<br />

D. BERNOULLI (1700-1782): Begründung der kinetischen <strong>Wärme</strong>- bzw. Gastheorie (makroskopischen Eigenschaften eines<br />

Gases wie Druck, Temperatur, <strong>Wärme</strong>leitung, innere Reibung und Diffusion werden aus der<br />

Bewegung seiner Moleküle abgeleitet, welche als Massenpunkte gedacht werden, die sich in<br />

ständiger regelloser, nur stat<strong>ist</strong>isch erfassbarer Bewegung befinden sowie untereinander und auf<br />

die Gefäßwand elastische Stöße ausüben.

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