Feuer aus Eis - Versionsgeschichte

Admin: /* Entropieprinzip */

2016-02-19T08:50:57Z

Entropieprinzip

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	Die Entropie entsteht bei allen Reibungsprozessen. Ob wir mit dem Auto bremsen, Wasser aufheizen oder einen Ventilator einschalten macht keinen Unterschied. Mit all diesen und praktisch allen unseren Handlungen erzeugen wir Entropie. Diese Entropie bindet entsprechend der Umgebungstemperatur Energie, die dann für weitere Prozesse nicht mehr zur Verfügung steht. Mit der Entropieproduktion vermindern wir den Vorrat an verfügbarer Energie. Sparsam mit der Energie umgehen bedeutet somit, möglichst wenig Entropie produzieren.		Die Entropie entsteht bei allen Reibungsprozessen. Ob wir mit dem Auto bremsen, Wasser aufheizen oder einen Ventilator einschalten macht keinen Unterschied. Mit all diesen und praktisch allen unseren Handlungen erzeugen wir Entropie. Diese Entropie bindet entsprechend der Umgebungstemperatur Energie, die dann für weitere Prozesse nicht mehr zur Verfügung steht. Mit der Entropieproduktion vermindern wir den Vorrat an verfügbarer Energie. Sparsam mit der Energie umgehen bedeutet somit, möglichst wenig Entropie produzieren.

	Die Erde ist eine riesige Entropiefabrik, wobei der Mensch nur einen kleinen Teil beiträgt. Doch wo geht all die produzierte ~~Enrtopie~~ hin? Die Antwort auf diese Frage ist so einfach wie verblüffend: Die Erde empfängt von der Sonne Entropie bei hoher Temperatur und strahlt diese bei tiefer Temperatur in den kalten Weltraum ab. Energetisch ist die Erde im Gleichgewicht, strahlt sie doch ~~soviel~~ Energie pro Zeit ab wie sie bekommt. Entropie gibt sie aber etwa ~~zwanzig mal~~ mehr ab als sie von der Sonne bezieht, weil ihre Oberflächentemperatur etwa 20 mal kleiner als die der Sonne ist.		Die Erde ist eine riesige Entropiefabrik, wobei der Mensch nur einen kleinen Teil beiträgt. Doch wo geht all die produzierte Entropie hin? Die Antwort auf diese Frage ist so einfach wie verblüffend: Die Erde empfängt von der Sonne Entropie bei hoher Temperatur und strahlt diese bei tiefer Temperatur in den kalten Weltraum ab. Energetisch ist die Erde im Gleichgewicht, strahlt sie doch so viel Energie pro Zeit ab wie sie bekommt. Entropie gibt sie aber etwa zwanzigmal mehr ab als sie von der Sonne bezieht, weil ihre Oberflächentemperatur etwa 20 mal kleiner als die der Sonne ist.

	==Heizung und Lüftung==		==Heizung und Lüftung==

Admin: /* Entropieprinzip */

2016-02-19T08:25:11Z

Entropieprinzip

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	==Entropieprinzip==		==Entropieprinzip==
	Die [[Energie]] ist ~~die~~ Buchhalterin in der Welt der Physik, aber die [[Entropie]] ist die Managerin. ~~Leider wird~~ der ~~Entropiebegriff~~ im ~~Unterricht~~ ~~und~~ ~~auch~~ in ~~der~~ ~~Fachbuchliteratur~~ ~~unnötig mystifiziert~~. ~~Entropie~~ ~~ist~~ ~~die~~ ~~Grösse~~, ~~die~~ ~~wir~~ in ~~der~~ ~~Umgangssprache~~ ~~mit~~ ~~Wärme~~ ~~umschreiben: Wärme (~~Entropie) kann erzeugt, gespeichert und transportiert werden. In jedem zeitlich nicht umkehrbaren Vorgang (irreversibler Prozess) ~~wird Entropie~~ erzeugt. Die Entropieproduktion ist allgegenwärtig. Damit sind die Rollen klar verteilt: mit der Energie können wir Prozess miteinander vergleichen, mit der Entropie lassen sich diese Vorgänge optimieren.		Die [[Energie]] ist Buchhalterin in der Welt der Physik, aber die [[Entropie]] ist die Managerin. In der Alltagssprache umschreiben wir die Entropie mit dem Wort Wärme. Statt "Wärme kann erzeugt, gespeichert und transportiert werden" sollten wir sagen "Entropie kann erzeugt, gespeichert und transportiert werden". Entropie wird in jedem zeitlich nicht umkehrbaren Vorgang (irreversibler Prozess) erzeugt. Die Entropieproduktion ist allgegenwärtig. Damit sind die Rollen klar verteilt: mit der Energie können wir Prozess miteinander vergleichen, mit der Entropie lassen sich diese Vorgänge optimieren.

			Die Entropie entsteht bei allen Reibungsprozessen. Ob wir mit dem Auto bremsen, Wasser aufheizen oder einen Ventilator einschalten macht keinen Unterschied. Mit all diesen und praktisch allen unseren Handlungen erzeugen wir Entropie. Diese Entropie bindet entsprechend der Umgebungstemperatur Energie, die dann für weitere Prozesse nicht mehr zur Verfügung steht. Mit der Entropieproduktion vermindern wir den Vorrat an verfügbarer Energie. Sparsam mit der Energie umgehen bedeutet somit, möglichst wenig Entropie produzieren.

			Die Erde ist eine riesige Entropiefabrik, wobei der Mensch nur einen kleinen Teil beiträgt. Doch wo geht all die produzierte Enrtopie hin? Die Antwort auf diese Frage ist so einfach wie verblüffend: Die Erde empfängt von der Sonne Entropie bei hoher Temperatur und strahlt diese bei tiefer Temperatur in den kalten Weltraum ab. Energetisch ist die Erde im Gleichgewicht, strahlt sie doch soviel Energie pro Zeit ab wie sie bekommt. Entropie gibt sie aber etwa zwanzig mal mehr ab als sie von der Sonne bezieht, weil ihre Oberflächentemperatur etwa 20 mal kleiner als die der Sonne ist.

	==Heizung und Lüftung==		==Heizung und Lüftung==

Admin: /* Entropieprinzip */

2016-02-18T17:43:24Z

Entropieprinzip

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	==Entropieprinzip==		==Entropieprinzip==
	Die [[Energie]] ist die Buchhalterin ~~und~~ die [[Entropie]] die Managerin. ~~Der Entropiebegriff~~ wird im Unterricht und auch in der Fachbuchliteratur unnötig mystifiziert. Entropie ist die Grösse, die wir in der Umgangssprache mit Wärme umschreiben: Wärme kann erzeugt, gespeichert und transportiert werden. In jedem zeitlich nicht umkehrbaren Vorgang (irreversibler Prozess) wird Entropie erzeugt. Die Entropieproduktion ist allgegenwärtig. Damit sind die Rollen klar verteilt. ~~Mit~~ der Energie können wir Prozess ~~quantitativ erfassen und~~ vergleichen ~~und~~ mit der Entropie lassen sich diese Vorgänge optimieren.		Die [[Energie]] ist die Buchhalterin in der Welt der Physik, aber die [[Entropie]] ist die Managerin. Leider wird der Entropiebegriff im Unterricht und auch in der Fachbuchliteratur unnötig mystifiziert. Entropie ist die Grösse, die wir in der Umgangssprache mit Wärme umschreiben: Wärme (Entropie) kann erzeugt, gespeichert und transportiert werden. In jedem zeitlich nicht umkehrbaren Vorgang (irreversibler Prozess) wird Entropie erzeugt. Die Entropieproduktion ist allgegenwärtig. Damit sind die Rollen klar verteilt: mit der Energie können wir Prozess miteinander vergleichen, mit der Entropie lassen sich diese Vorgänge optimieren.

	==Heizung und Lüftung==		==Heizung und Lüftung==

Admin: /* Entropieprinzip */

2016-02-18T16:38:19Z

Entropieprinzip

← Nächstältere Version		Version vom 18. Februar 2016, 16:38 Uhr
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	==Entropieprinzip==		==Entropieprinzip==
	Die [[Energie]] ist die Buchhalterin und die [[Entropie]] die Managerin. Der Entropiebegriff wird im Unterricht und auch in der Fachbuchliteratur unnötig mystifiziert. Entropie ist die Grösse, die wir in der Umgangssprache mit Wärme umschreiben: Wärme kann erzeugt, gespeichert und transportiert werden. In jedem zeitlich nicht umkehrbaren Vorgang (irreversibler Prozess) wird Entropie erzeugt. Die Entropieproduktion ist ~~omnipresent~~. Damit sind die Rollen klar verteilt. Mit der Energie können wir Prozess quantitativ erfassen und vergleichen und mit der Entropie lassen sich diese Vorgänge optimieren.		Die [[Energie]] ist die Buchhalterin und die [[Entropie]] die Managerin. Der Entropiebegriff wird im Unterricht und auch in der Fachbuchliteratur unnötig mystifiziert. Entropie ist die Grösse, die wir in der Umgangssprache mit Wärme umschreiben: Wärme kann erzeugt, gespeichert und transportiert werden. In jedem zeitlich nicht umkehrbaren Vorgang (irreversibler Prozess) wird Entropie erzeugt. Die Entropieproduktion ist allgegenwärtig. Damit sind die Rollen klar verteilt. Mit der Energie können wir Prozess quantitativ erfassen und vergleichen und mit der Entropie lassen sich diese Vorgänge optimieren.

	==Heizung und Lüftung==		==Heizung und Lüftung==

Admin: /* Primärenergie */

2016-02-18T15:03:21Z

Primärenergie

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	*fossile Brennstoffe		*fossile Brennstoffe
	*Kernenergie		*Kernenergie
	Die Sonnenenergie können wir direkt (Photovoltaik, Sonnenkollektoren oder Sonnenkraftwerk sowie indirekt (Wind, Wasser, Wellen oder nachwachsende Rohstoffe). Fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sind Energiequellen, die in einem Zeitraum von mehreren hundert Millionen Jahre ebenfalls von der Sonne aufgebaut worden sind. Bei der Kernenergie unterscheiden wir zwischen Spaltung und Fusion. Obwohl beide Technologien als Massenvernichtungswaffen eingesetzt werden, können wir erst mit der Spaltung nutzbare Energie freisetzen. Ob die entsprechende Technik für die Fusion je einmal nutzbringend beherrscht werden kann, weiss heute niemand. Spaltbares Uran ist in früheren Sternexplosionen gebildet worden und somit auch nicht erneuerbar-		Die Sonnenenergie können wir direkt (Photovoltaik, Sonnenkollektoren oder Sonnenkraftwerk sowie indirekt (Wind, Wasser, Wellen oder nachwachsende Rohstoffe). Fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sind Energiequellen, die in einem Zeitraum von mehreren hundert Millionen Jahre ebenfalls von der Sonne aufgebaut worden sind. Bei der Kernenergie unterscheiden wir zwischen Spaltung und Fusion. Obwohl beide Technologien als Massenvernichtungswaffen eingesetzt werden, können wir erst mit der Spaltung nutzbare Energie freisetzen. Ob die entsprechende Technik für die Fusion je einmal nutzbringend beherrscht werden kann, weiss heute niemand. Spaltbares Uran ist in früheren Sternexplosionen gebildet worden und somit auch nicht erneuerbar.

	==Energietransport==		==Energietransport==

Admin: /* Energieverbrauch */

2016-02-18T15:00:37Z

Energieverbrauch

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	==Energieverbrauch==		==Energieverbrauch==
	Energie ist eine Erhaltungsgrösse, sie kann weder erzeugt noch vernichtet werden. Und dennoch sprechen wir von Energieverbrauch. Zudem soll gemäss einer gängigen Definition Energie Arbeitsvermögen sein. Und trotzdem muss man dem Kühlschrank Energie zuführen, ~~umd~~ die ~~Wärme, eine Energieform,~~ aus dem kalten Innern in die warme Küche zu pumpen. Energie wird gebraucht, um die Wohnung zu heizen, das Smartphone aufzuladen, den Rasenmäher zu betreiben oder eine Reise zu machen. Diese Omnipotenz erinnert ein wenig an den Kannitverstan aus einer Kalendergeschichte von Johann Peter Hebel.		Energie ist eine Erhaltungsgrösse, d.h. sie kann weder erzeugt noch vernichtet werden. Und dennoch sprechen wir von Energieverbrauch. Zudem soll gemäss einer gängigen Definition Energie Arbeitsvermögen sein. Und trotzdem muss man dem Kühlschrank Energie zuführen, um die Wärmeenergie aus dem kalten Innern in die warme Küche zu pumpen. Energie wird gebraucht, um die Wohnung zu heizen, das Smartphone aufzuladen, den Rasenmäher zu betreiben oder eine Reise zu machen. Diese Omnipotenz erinnert ein wenig an den Kannitverstan aus einer Kalendergeschichte von Johann Peter Hebel.

	Aus heutiger Sicht ist die Energie keine eigenständige Grösse mehr. 1905 hat Albert Einstein gezeigt, dass Energie und träge Masse äquivalent sind. Zudem bilden Energie und Impuls ein gemeinsames Objekt, einen Vektor in Raum und Zeit. Diese und weitere Erkenntnis aus der ~~Wärmelehreerlauben~~ es uns, den Energiebegriff konsistenter ~~zur~~ fassen: Energie ist eine ~~Buchaltungsgrösse~~, die gespeichert, ~~zusammen mit andern Grössen~~ transportiert und von einer auf eine andere ~~Grösse~~ umgeladen werden kann. Das mag jetzt ziemlich abstrakt ~~klingeng~~, kann aber zusammen mit den entsprechenden Bildern anschaulich gemacht werden.		Aus heutiger Sicht ist die Energie keine eigenständige Grösse mehr. 1905 hat Albert Einstein gezeigt, dass Energie und träge Masse äquivalent sind. Zudem bilden Energie und Impuls ein gemeinsames Objekt, einen Vektor in Raum und Zeit. Diese und weitere Erkenntnis aus der Wärmelehre erlauben es uns, den Energiebegriff konsistenter zu fassen: Energie ist eine Buchhaltungsgrösse, die gespeichert, transportiert und von einer Grösse auf eine andere umgeladen werden kann. Das mag jetzt ziemlich abstrakt klingen, kann aber zusammen mit den entsprechenden Bildern anschaulich gemacht werden.

	Energie wird demnach nicht verbraucht, sondern immer ~~mehr~~ verteilt. Im Endeffekt wird die Energie auf die Entropie umgeladen, ~~einer der wenigen~~ Basismengen der Physik, die erzeugt aber nicht vernichtet werden kann.		Energie wird demnach nicht verbraucht, sondern immer weiter verteilt. Im Endeffekt wird die Energie auf die Entropie umgeladen, die Basismengen der Physik, die erzeugt aber nicht vernichtet werden kann.

	==Primärenergie==		==Primärenergie==

Admin: /* Energiespeicherung */

2016-02-18T09:43:03Z

Energiespeicherung

← Nächstältere Version		Version vom 18. Februar 2016, 09:43 Uhr
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	==Energiespeicherung==		==Energiespeicherung==
			Sowohl die "Energieproduktion" als auch der "Energieverbrauch" unterliegen tages- und jahreszeitlichen Schwankungen. Tendenziell werden diese Schwankungen schon bei der Planung der "Energieproduktion" einberechnet. Die unvorhersehbaren und zufälligen Schwankungen werden mittels Rückkopplung (Regelung) und zusätzlichen Energiespeichern kompensiert. Bei mechanischen Energieübertragungssystemen speichern alle rotierenden Teile wie Räder und Wellen Energie. Diese natürliche Energiespeicherfähigkeit wird meist durch zusätzliche Schwungräder vergrössert. Bei hydraulischen Systemen wird die überschüssige Energie meist von [[Blasenspeicher]]n aufgenommen und bei Bedarf wieder abgegeben. Energiespeicher stabilisieren auch die [[Potential]]grösse, also die Drehzahl oder Winkelgeschwindigkeit bei mechanischen und den Druck bei hydraulischen Energieübertragungssystemen. Elektrische Energieübertragungssysteme verfügen nur über wenig inhärente Speicherfähigkeit. In Analogie zur Mechanik und zur Hydraulik bieten sich Kondensatoren mit grosser Kapazität (Supercaps) an. Weil die Speicherfähigkeit der Kondensatoren verglichen mit den Schwankungen auf dem Netz meist nicht ausreicht, werden oft auch noch Batterien eingesetzt. Grössere Energiemengen werden in Stauseen, Luftspeicher oder Wärmespeichern zwischengelagert.

			==Entropieprinzip==
			Die [[Energie]] ist die Buchhalterin und die [[Entropie]] die Managerin. Der Entropiebegriff wird im Unterricht und auch in der Fachbuchliteratur unnötig mystifiziert. Entropie ist die Grösse, die wir in der Umgangssprache mit Wärme umschreiben: Wärme kann erzeugt, gespeichert und transportiert werden. In jedem zeitlich nicht umkehrbaren Vorgang (irreversibler Prozess) wird Entropie erzeugt. Die Entropieproduktion ist omnipresent. Damit sind die Rollen klar verteilt. Mit der Energie können wir Prozess quantitativ erfassen und vergleichen und mit der Entropie lassen sich diese Vorgänge optimieren.

	==Heizung und Lüftung==		==Heizung und Lüftung==

Admin: /* Energietransport */

2016-02-17T16:28:23Z

Energietransport

← Nächstältere Version		Version vom 17. Februar 2016, 16:28 Uhr
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	==Energietransport==		==Energietransport==
			Energie muss oft vom Ort der "Produktion" zum Ort des "Verbrauchs" transportiert werden. Die verschiedenen Transportarten spiegeln die Entwicklung der Industrieproduktion. Anfänglich wurde die Energie mechanisch und nur über kurze Strecken transportiert. Wellen, Riemen und ganze Transmissionen sorgten dabei für den Transport und die Verteilung der Energie. Mit der Elektrifizierung wurde die Verteilung weniger aufwändig. Zudem konnten grosse Gebiete energetisch gekoppelt werden. Der indirekte Transport über Brennstoffe sorgte für eine immer dezentralere "Produktion".
	Energie muss oft vom Ort der "Produktion" zum Ort des "Verbrauchs" transportiert werden.

	==Energiespeicherung==		==Energiespeicherung==

Admin: /* Energietransport */

2016-02-17T11:38:39Z

Energietransport

← Nächstältere Version		Version vom 17. Februar 2016, 11:38 Uhr
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	==Energietransport==		==Energietransport==
			Energie muss oft vom Ort der "Produktion" zum Ort des "Verbrauchs" transportiert werden.

	==Energiespeicherung==		==Energiespeicherung==

Admin: /* Primärenergie */

2016-02-17T10:14:03Z

Primärenergie

← Nächstältere Version		Version vom 17. Februar 2016, 10:14 Uhr
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	==Energiespeicherung==		==Energiespeicherung==

	==Primärenergie==

	==Heizung und Lüftung==		==Heizung und Lüftung==