Ein wirklicher Austausch von Temperaturen ist nur in der Theorie möglich. Warum?

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5 Antworten

Wenn "Austausch" bedeutet, daß ein warmer Körper kalt und ein kalter Körper warm werden soll, dann funktioniert es tatsächlich nicht. Die Temperaturen zweier Körper werden sich ausgleichen, aber nicht austauschen.

Wärme ist die Energie, die zwischen zwei Systemen aufgrund von Temperaturunterschieden übertragen wird. Sobald es keine Temperaturunterschiede mehr gibt, findet auch keine weitere Übertragung statt. Nimm zwei Metallwürfel, einer ist heiß, der andere kalt. Lege sie übereinander. Nach einer gewissen Zeit sind beide gleich warm. Und dann ist Schluß mit Übertragung.

Deine Frage ist nicht allgemeinverständlich. In welchem Zusammenhang sollen Temperaturen zwischen welchen Körpern oder Orten ausgetauscht werden?

Ich vermute, dass es uim eine meteorologische Fragestellung geht.

Es geht um das Thema Wärmeausbreitung.

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@Milliebabiie

Es geht also um eine physikalische Grundsatzfrage. Dann empfehle ich dir die Antwort von Barney123.

Wärme kann ja nach drei verschiedenen Prinzipien transportiert werden:

  • Wärmestrahlung (z.B. von der Sonne),

  • Wärmeströmung (z.B. Wasser, das durch eine Heizungsanlage strömt oder erwärmte Luft, die über der Heizung aufsteigt und durch den Raum strömt)

  • Wärmeleitung (z.B., wenn man einen Metallstab an einem Ende mit einem Bunsenbrenner erhitzt und dann wartet, bis er am anderen Ende auch warm wird)

Wenn man nun einen kalten und einen warmen Körper in Kontakt bringt, dann wird die Wärmeenergie so lange vom wärmeren zum kälteren Körper geleitet, bis beide Körper die gleiche Temperatur angenommen haben.

Der ursprünglich kältere Körper hätte keine Möglichkeit, sich noch mehr Wärme aus dem ursprünglich wärmeren Körper "herauszusaugen", es sei denn, er würde zusätzliche Energie investieren. Deswegen werden die Temperaturen der beiden Körper nicht ausgetauscht, sondern nur einander angeglichen.

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Hallo Miliebaby,

Das ist relativ einfach zu erklären!

Stell Dir vor, Du hast eine gut wärmeleitende Trennwand, auf der einen Seite eine Flüssigkeit mit 20 Grad Celsius, auf der anderen Seite die gleiche Flüssigkeit mit sagen wir mal 90 Grad Celsius. Wenn ich Dich richtig verstanden habe, möchtest Du nun die Flüssigkeit mit 90 Grad auf 20 Grad abkühlen, und mit der freiwerdenden Wärme die andere auf 90 Grad erwärmen. Es ist nun klar, dass das so einfach nicht geht! Denn auch wenn alles ideal isoliert ist, wird sich nach unendlich langer Zeit genau die Mittlere Temperatur von 55 Grad Celsius einstellen.

Nimmst Du technische Hilfsmittel wie eine Wärmepumpe, dann steckst Du zusätzliche Energie in das System, und diese Energie muss ja auch irgendwo herkommen. Ausserdem entsteht bei Wärmeprozessen immer eine nicht unerhebliche Menge an Entropie, die ja nicht mehr zurückgewonnen werden kann. Die Zusätzliche Wärme sorgt dafür, dass die Endtemperaturen nicht mehr 20 Grad und 90 Grad sein können, oder Du musst zusätzlich einen Küher einsetzen, der überschüssige Wärme aus dem System abführt. Mit der Wärmepumpe geht es also auch nicht!

Hoffe Du kannst das alles einordnen, vor allem den Begriff Entropie, könnte sein dass Du den in der Schule nicht gehabt hast.

in der praxis auch.

ist aber relativ unangenehm.

schau dir mal die auflösung einer inversionswetterlage im nördlichen alpenvorland an...

eine umwälzpumpe funktioniert genauso... erstaunlich, was man sich nicht alles in der kraftwerkstechnik aus der natur abschaut, nicht?

und wenn du deine komische theorie da oben meinst - bau ne trennschicht ein... dann gehts, ohne dass sich okklusionswirbel am rand bilden.

Ich soll viele Grüße von meinem Physik Lehrer ausrichten, er sagt es kann in der Praxis nicht gehen. Außerdem soll ich fragen welche Qualifikation Sie haben?

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Schätze mal, Du hast die Frage nicht verstanden!

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Bevor man hier "schlaue Antworten" abgibt sollte man sich informieren. Z.B. hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmetauscher

100 % wohl nicht, aber 99.9% geht. Sonst würden viele technische Anwendungen nicht funktionieren.

Hattest du auch den folgenden Satz bedacht, der aus dem von dir angegebenen Link stammt (Kapitel "Leistungsfähigkeit eines Wärmeübertragers"):

"Eine natürliche Grenze hierfür wird durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik beschrieben, wonach Wärme immer vom warmen zum kalten Stoffstrom fließt."

Dies wird auch durch eine beigefügte Graphik veranschaulicht.

Wenn der heiße Körper ursprünglich 120 °C heiß war und der kalte 20 °C, dann wird nicht die Wärme so ausgetauscht, dass am Ende der erste Körper 20,1°C hat und der zweite Körper 119,9 °C.

Das ist es aber, was du behauptest. Könntest du einmal erklären, wie das funktionieren soll?

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@Paguangare

Eigentlich kann ich das nicht besser beschreiben als in dem zitierten Wikiartikel es dargestellt wird.

Hier wäre ein ähnlicher Artikel:

http://de.wikipedia.org/wiki/Gegenstrom-Schichtw%C3%A4rmetauscher

In Klimanlagen, die ohne die Wärmeaustauscher extrem schlechte Wirkungsgrade hätten. Mit der Abluft wärmt man die Zuluft auf. So etwas gibt es in den Lüftungssystemen der Niedrigenergiehäuser, die Abluft hat dann beim Verlassen des Gebäudes die Außentemperatur. Die Frischluft praktisch schon die Innentemperatur. Man hat dann keine Wärmeverluste beim Lüften. Das kann man fertig kaufen und ist nicht sehr teuer.

Ich finde grad kein Lehrbuch der Technischen Physik in meinem Bücherschrank. Dort werden die Wärmetauscher alle behandelt. In den normalen Physikbüchern findet man wenig dazu.

Hier habe ich noch was gefunden, leider in Englisch

....thermopedia.com/content/946/

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