Hallo,
ich habe eine etwas laienhafte Frage und hoffe dass mit hier jemand
weiter helfen kann.
Das EEG schreibt vor dass Energie nicht verbraucht oder vernichtet
werden kann, sondern stetig nur umgewandelt wird - soweit absolut klar.
Aber mal folgendes Beispiel: Ich habe eine kleine Kerze welche in einer
grossen Halle steht.
Wenn Energie nun nicht vernichtet wird, wieso kann die Kerze dann nicht
die gesamte Halle ausleuchten? die Lichtstrahlen gehen von der Kerze weg
und verteilen sich in der rießigen Halle, und dann? da wo die Halle
nicht ausgeleuchtet wird, kammen die Lichtstrahlen wohl nicht an, aber
was ist aus ihnen geworden?
Lichtstraheln können sich doch nicht in Reibungswärme oder sonst was
umwandeln, oder?
Ich denke mal es ist das gleiche "Problem", warum es die Kerze nicht
schafft die komplette Halle schön kuschelig warm aufzuheizen, aber in
welche Form wird diese Energie umgewandelt?
bedeutet das, dass lichtenergie nicht wieder umgewandelt wird? dann
müsste man (mal etwas übertrieben gesagt) auch ein teelicht auf dem Mond
sehen (also bei sonstiger absoluter dunkelheit sodass das Licht nicht
von anderen Quellen übertönt wird!?)
Doch, die Energie wird umgewandelt: Wenn das Licht auf die Wand fällt,
wird es zum Teil in Wärme umgewandelt (und heizt die Wand minimal auf).
Der Rest wird reflektiert und trifft auf ne andere Stelle der
Wand...etc.
Die Energie, die pro Zeiteinheit eine um die Kerze gedacht Kugel
durchdringt, ist konstant. Sie ist nur abhängig von der Helligkeit der
Kerze. Daher verteilt sich die Energie (Licht, Wärmestrahlung) auf eine
immer größere Fläche, je weiter man von der Kerze weg ist: Die
Intensität (Energie pro Fläche und Zeit) ist
Dabei bedeutet ~ "proportional" und r ist der Abstand eines Punktes zur
Kerze.
Der Grund, warum die Kerze die Halle kaum erwärmt:
1) Die Wärmemenge von der Kerze ist sehr gering, bei der riesigen
Wärmekapazität der Halle ergibt das kaum ne Erwärmung in °C
2) Die Wärme versacht in den Wänden und wird langsam nach aussen
abgeleitet
Gast wrote:
> ein teelicht auf dem Mond> sehen (also bei sonstiger absoluter dunkelheit sodass das Licht nicht> von anderen Quellen übertönt wird!?)
Ja, das geht auch, zumindest theoretisch. Es gibt auf dem Mond einen
Reflektor, den kann man mit einem Laser anstrahlen und bekommt diesen
Strahl zurück reflektiert. Allerdings sind die Verluste (=Umwandlung des
Lichts in Wärme usw.) in der Atmosphäre so hoch, dass man den
zurückgesendeten Strahl nur mit Spezialmessgeräten erraten kann. Soweit
ich weiß wird der Laser (der eine Leistung von etlichen kW oder gar MW
Impulsleistung hat) moduliert und eben dieses Modulationsmuster wieder
aus dem empfangenen Licht herausgefiltert.
> Die Energie, die pro Zeiteinheit eine um die Kerze gedacht Kugel> durchdringt, ist konstant.
Das betrifft die Strahlungsenergie. Daneben gibt es noch Wärme, die von
der Kerze aus in Form erwärmter Luft nach oben steigt. Diese warme Luft
transportiert auch Energie von der Kerze weg, die hjedoch nicht dem
1/r^2 Gesetz unterliegt. Die aufsteigende Luft ist zum einen warm, zum
anderen hat sie eine gewisse Geschwindigkeit, was auch eine Energieform
ist (kinetische Energie)
okay, wobei ich nun immer wieder zum schluß komme, dass alles was von
der Kerze ausgeht, früher oder später in wärme umgewandelt wird, oder
etwa nicht?
die kinetische energie erzeugt reibungswärme, wie auch die Lichtstrahlen
die an der wand reflektiert werden, (wenn man das spiel mit der
reflektion oft genug wiederholt hat man dann doch irgendwann nur noch
wärme und kein licht)
Die Strahlungsenergie sowieso, den die wird ja auch irgendwann in
reibung und somit in wärme umgewandelt.
Hat eine Kerze dann (über 5, 6 oder mehrere hundert Ordnungen hinweg)
nicht 100% wirkungsgrad an wärmeenergie?
Edit:
mit ist bewußt dass es hier um minimale Mengen an Energie geht, das
ändert ab nichts am Prinzip.
(Stellt Euch eine 100GW Kerze vor)
Das Wort Kerze könnte man hier ja auch in Glühbirne ändern - dort ist
doch das selbe in grün!?
>Hat eine Kerze dann (über 5, 6 oder mehrere hundert Ordnungen hinweg)>nicht 100% wirkungsgrad an wärmeenergie?
doch hat sie, aber nicht in 5. oder 6. Ordnung sondern eher in der
millionsten Ordnung oder so!
Gast wrote:
> die kinetische energie erzeugt reibungswärme, wie auch die Lichtstrahlen> die an der wand reflektiert werden, (wenn man das spiel mit der> reflektion oft genug wiederholt hat man dann doch irgendwann nur noch> wärme und kein licht)> Die Strahlungsenergie sowieso, den die wird ja auch irgendwann in> reibung und somit in wärme umgewandelt.
Was du hier beschreibst, entspricht den Hauptsätzen der Thermodynamik,
sozusagen das "Glaubensbekenntnis" der Physiker. Der 1. HS besagt, dass
Energie in andere Formen umgewandelt, aber nicht erzeugt und vernichtet
werden kann. Der 2.HS gibt zudem eine Richtung vor. So kann man
elektrischer Energie (oder auch die chemische einer Kerze) zwar zu 100%
in Wärme umwandeln. Der umgekehrte Weg, Wärme zu 100% in Strom zu
verwandeln, geht jedoch nicht, auch wenn dies nicht der Energieerhaltung
widersprechen würde.
War da nicht mal was mit abgeschlossenen System?
http://de.wikipedia.org/wiki/Abgeschlossenes_System
Wärme einer Kerze verschwindet in der Halle nicht, da die Halle ein
abgeschlossenes System sein muss, irgendwie sowas wie ne Randbedingung.
"Hingegen tauschen abgeschlossene Systeme mit ihrer Umgebung weder
Energie noch Materie aus." Wärme bleibt wärme. ->gespeicherte Energie
mfrg
