Verstößt ein Kühlschrank nicht gegen den 2. Hauptsatz der Thermodynamik?
Wärmeenergie kann nur von einem Körper hoher Temperatur zu einem Körper niederer Temperatur fließen, nie jedoch umgekehrt, aber Hanau das macht ein Kühlschrank, irgendwie ergibt das für mich keinen Sinn. Was habe ich nicht bedacht?
9 Antworten
Daß auch bei einem Kühschrank die Wärme immer von wärmeren zu kälteren Körpern fließt, und somit der 2. Hauptsatz nicht verletzt wird, hat ThomasJNewton schon erklärt.
Ich möchte noch erklären, wie der Kühlschrank das Kältemittel auf seinem Kreislauf durch die Maschine abwechselnd kalt und warm macht, so daß es in den Kühlschlangen kälter ist als der Innenraum, und gleich darauf im Kondensator auf der Rückseite wieder wärmer als Umgebung. Der Kühlschrank tut das, indem er das Kältemittel abwechselnd unter Druck setzt und entspannt. Er nutzt das physikalische Prinzip, daß ein Gas warm wird, wenn man es zusammendrückt, und kalt wird, wenn man den Druck wegnimmt.
Der Clou dabei ist, daß man für das Zusammendrücken des Gases zwar Energie benötigt, aber weniger Energie, als wenn man es bei gleichbleibendem Druck durch Heizen auf die gleiche Temperatur erwärmen würde. Nun ist das Kältemittel warm, und gibt beim Abkühlen mehr Energie an die Umgebung ab, als man zum Komprimieren hineingesteckt hat. So pumpt man Wärme aus dem Kühlschrank hinaus. Anschließend entweicht das Kältemittel aus dem Druckbehälter wieder in die Kühlschlangen, entspannt sich und wird dabei so kalt, so daß von neuem Wärme aus dem Innenraum hineinfließt.
Noch wirksamer wird die Wärmepumpe dadurch, daß das Kältemittel bei seinem Kreislauf außerdem auch seinen Aggregatzustand wechselt: Unter Druck wird es flüssig und gibt dabei Kondensationswärme ab. Entspannt verdampft es und nimmt dabei Verdampfungswärme auf.
Daß man diesen Wechsel des Aggregatzustandes einsetzen möchte, ist der wesentliche Grund dafür, wieso man als Kältemittel nicht einfach Luft, sondern besondere Stoffe verwendet, bzw. verwendet hat, die z.T. giftig sind, oder brennbar, oder schädlich für die Atmosphäre. Erst seit wenigen Jahren gelingt es, auch Wasserdampf als Kältemittel in einer Wärmepumpe einzusetzen, womit allerdings keine Gefriertemperaturen machbar sind:
Der 2. Hauptsatz besagt:
"Wärme geht niemals von selbst von einem Körper niederer Temperatur zu einem Körper höherer Temperatur über."
Ein Kühlschrank hat aber eine Wärmepumpe. Es muss für die Wärmeübertraung Energie aufgewendet werden.
ne ganz einfache Sache... wasser fließt ja auch nur berg ab, wenn es berg auf soll, holt man sich hilfe von einer Apperatur. eine Permanent Umlaufende Mechanische Press Einheit.... Kúrz - PUMPE !
und nicht viel anders verhält es sich beim Kühlschrank. das zauberwort heißt wärmepumpe.
durch den einsatz von energie, hier in form von elekrischem strom, wird der natürliche fluss von warm nach kalt umgekehrt....
lg, Anna
Wenn du es genau betrachtest, fließt Wärme auch bei einem Kühlschrank immer von höherer zu niedrigerer Temperatur:
- Aus der Umgebung durch die Wand in den Innenraum
- Aus dem Kühlraum in die Kühlflächen/schlangen
- Aus dem Wärmeüberträger (das drahtige Teil hinten am Kühlschrank) in die Umbebung
Das Wesentliche bei einem Kühlschrank ist:
Die Erzeugung von Wärme im Kompressor durch Kompression und/oder Kondensation
Der Verbrauch (oder die Vernichtung) von Wärme im Expander durch Expansion und/oder Verdunstung
Da solltest Du Dir den 2. Hauptsatz der Thermodynamik anschauen:
"Wärme geht niemals von selbst von einem Körper niederer Temperatur zu einem Körper höherer Temperatur über."
Beim Kühlschrank und bei anderen Wärmepumpen wird aber Energie zugeführt.