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Forum: Offtopic Frage zum Energieerhaltungsgesetz


Autor: Gast (Gast)
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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?

Autor: aha (Gast)
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Die Kerze leuchtet den Raum natuerlich aus. Moeglicherweise ist dein 
Auge nicht empfindlich genug, dies auch wahrzunehmen.

Autor: Gast (Gast)
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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!?)

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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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

Autor: Gast (Gast)
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okay danke!

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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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.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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> 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)

Autor: Gast (Gast)
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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?

Autor: Gast (Gast)
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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!?

Autor: Rik (Gast)
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Und wo kommt die Energiemenge her, die in unserem Universum vorhanden 
ist? Gott oder Urknall? Einer von beiden kann Energie erzeugen!

Autor: Falk (Gast)
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>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!

Autor: Detlev T. (detlevt)
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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.

Autor: Gast (Gast)
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das ist ein wenig wie Schere - Stein - Papier!

Reibung schlägt Licht (Strahlung)
Reibung schlägt Kintik
Wärme schlägt Reibung

Aber was schlägt wärme!?

Autor: Der Fast (der9gast)
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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

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