Gibt es einen chemischen Stoff der sobald es erhitzt wird sich kühlt?

4 Antworten

Klar, Spinsysteme. Wenn man die hoch genug erhitzt, dann wird ihre Temperatur negativ.

(Achtung, das war ein Witz. Zwar stimmt alles, was ich schreibe, es ist aber für Deine Anwendung völlig nutzlos.)

KuarThePirate hat verdampfende Stoffe vorgeschlagen, und das stimmt insofern, als die Temperatur einer siedenden Substanz gleich bleibt, wenn man Wärme hinein­pumpt — die Wärme erhöht nicht die Temperatur, sondern konvertiert Flüssigkeit zu Dampf. Es wird also nicht heißer, aber auch nicht kühler.

Eine Substanz, die bei Zufuhr von Wärme die Temperatur verringert, gibt es nicht. Die nächste Approximation dazu wäre eine kinetisch gehemmte endotherme chemische Reaktion: Durch das Erwärmen läuft eine chemische Reaktion ab, die Wärme ver­braucht und das System dadurch abkühlt, im Prinzip sogar massiv. Aber es dürfte nicht einfach sein, ein praxistaugliches System zu finden, und außerdem funktioniert der Trick nur einmal — nach dem Abkühlen liegt ja ein anderer chemischer Stoff vor, der sich dann beim erneuten Aufheizen normal verhält.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik
iClark 
Fragesteller
 11.07.2023, 11:03

wie wäre es denn mit einem Stoff der durch einen Zyklus immer wieder zum ursprünglichen Zustand zurückfindet? Kann man nicht Kühlmittel benutzen wie Isobutan?

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indiachinacook  11.07.2023, 11:07
@iClark

Ich weiß nicht, was Du Dir genau vorstellst. Aber denk daran, daß die Wärme nie freiwillig vom kälteren zum wärmeren Körper fließt — so ein Effekt braucht immer eine äußere Quelle von freier Energie, die in jedem Durchlauf verbraucht wird.

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iClark 
Fragesteller
 11.07.2023, 11:10
@indiachinacook

In einer anderen Plattform oder in privat würde ich es dir genauer erklären jedoch geht es um eine Erfindung an der ich arbeite nur das Problem ist das sie ab ca. 25 grad nicht mehr funktioniert und ich eine kompakte Möglichkeit brauche die Temperatur anzupassen. Absorption wäre super oder halt durch Zirkulationen eines Kühlmittels im inneren habe ich mir überlegt

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indiachinacook  11.07.2023, 11:11
@iClark

Darf die Kühlung Strom verbrauchen? Wenn ja, dann ist die Lösung offensichtlich.

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iClark 
Fragesteller
 11.07.2023, 11:13
@indiachinacook

Bestenfalls nicht, höchstens 2 kleine Batterien. Aber bevorzugt ohne Strom.

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indiachinacook  11.07.2023, 11:18
@iClark

Solange die Raumtemperatur unter Deinen kritischen 25 °C liegt, kannst Du ein­fach ohne Verbrauch von Energie oder Material kühlen, Du brauchst ja nur die über­schüs­sige Wärme an die Umgebung abzugeben (anders gesagt, Du hast ein Gratis-Kältreservoir zur Verfügung), und dazu reicht prinzipiell ein Kühlblech.

Sobald Du aber unter Umgebungstemperatur abkühlen willst, bist Du geefft. Denn das geht nur unter Verbrauch von Energie oder (was letztlich dassebe ist) Substanz.

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Gibt es einen chemischen Stoff der sobald es erhitzt wird sich kühlt?

Nein, den gibt es nicht. Das würde bedeuten, dass er eine negative spezifische Wärmekapazität hat und das würde dem Energieerhaltungssatz bzw. der Definition der Temperatur über die mittlere kinetische Energie der Teilchen widersprechen.

Bei Schwarzen Löchern könnte es so sein, dass eine Energiezufuhr zu einer Abkühlung führt. Das ist dann aber keine Eigenschaft der Stoffe, sondern des Systems. Gemäß der Thermodynamik von Schwarzen Löchern wird es umso kälter, je mehr Masse und Energie ein Schwarzes Loch absorbiert.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Habe Thermodynamik im Hauptfach studiert.

Da gibt es ganz viele Stoffe. Alle die einen Siedepunkt im Bereich von 30-40 °C haben. Ein Beispiel wäre Diethylether mit einem Siedepunkt von 34 °C. Das Prinzip wäre dann, sobald dem Stoff Wärme zugeführt wird, beginnt er zu verdampfen. Die Verdampfung ist endotherm und benötigt die Zufuhr von Wärme, die dann aus der Umgebung entnommen wird. Das Ganze nennt sich dann Siedekühlung.

Der verdampfte Stoff muss irgendwo dann allerdings wieder kondensiert werden. Man braucht einen zweiten Kühler in dem die Wärme dann an die Umgebung abgegeben wird.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Promovierter Chemie-Ingenieur
iClark 
Fragesteller
 11.07.2023, 11:05

Gibt es auch eine Möglichkeit in der der Stoff wieder seinen ursprünglichen Zustand und Gemisch zurückerhält? Das es zum kühlen ab 30 grad immer wieder erneut zirkulieren kann und kühlt sobald es 30 grad werden

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KuarThePirat  11.07.2023, 11:30
@iClark

Ja, das habe ich gemeint, mit dass der Stoff danach wieder kondensiert werden muss. Dafür muss dem Stoff wieder Wärme entzogen werden und an die Umgebung abgegeben werden. Aus dem Gas wird dann wieder eine Flüssigkeit.

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Macht physikalisch so gar keinen Sinn.

Gäbe es so einen Stoff, bräuchte man sich über Thermik ja überhaupt keine Gedanken mehr zu machen.

iClark 
Fragesteller
 11.07.2023, 11:05

chemische Reaktionen sind vielfältig

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LuciusArtorius  11.07.2023, 12:10
@iClark

Aber nicht so vielfältig, dass das klappt, was du dir wünschst.

Anderenfalls hätten wir alle diesen einen Stoff in unseren PCs, statt ihn mithilfe von Kupferblöcken, Lamellen und zig Kühler zu kühlen.

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