Warum gleichen sich zwei Systeme mit einer Differenz immer aus?

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3 Antworten

Also, die warmen teilchen in der luft bewegen sich schneller als die kalten teilchen in der außenluft, das ist die brownsche molekularbewegung, diese teilchen besitzen einen impuls, da sie eine masse haben und eine geschwindigkeit in schwingungsrichtung. Stoßen diese teilchen nun mit den teilchen der außenluft zusammen, die sich weniger bewegen, weil sie weniger bewegungsenergie haben und somit einen geringeren impuls, so geben sie einen teil ihres impulses an die anderen teilchen ab und büßen somit einen teil ihrer bewegungsenergie ein, dh. Sie kühlen ab! Das geht so lange weiter, bis sowohl die teilchen außen, als auch innen die gleiche bewegungsenergie haben, dabei muss man beachten, dass die teilchen im raum abkühlen und die teilchen außerhalb wärmer werden, da aber weit aus mehr außenteilchen da sind, ist der unterschied nicht messbar! Zudem kommt es dazu, das luft, die warm ist eine geringere dichte hat als kalte luft, das bedeutet sie ist leichter und steigt auf, wohingegen kalte luft nach unten sinkt, das bewirkt einen leichten zug im fensterbereich, der kalte luft nach innen pumpt und warme nach außen! Auf die frage, warum beide systeme sich durch einen mittelwert angleichen kann ich nur sagen, die energie verteilt sich gleichmäßig auf beide systeme und es entsteht ein gemeinsames system. Gibt ein teilchen seine energie ab an ein benachbartes und hat im schnitt weniger energie, so bekommt es diese durch ein anderes benachbartes teilchen beim stoß zurück, das teilchen aber, welches zu viel energie hat im schnitt, verliert diese wieder beim nächsten stoß, so gleichen sich überschuss und mangel im schnitt aus! Naja das ist meine eigene interpretation, hoffe dass es richtig ist und dir hilft!

willi55 26.08.2015, 13:35

Teilchen sind nicht heiß oder kalt. Temperatur macht nur Sinn für ein großes Teilchenensemble. Ansonsten ist der Vorgang richtig beschrieben.

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Ja, das ist nur wegen der Bewegung. Die schnelleren Teilchen stoßen so lange weiter in die Bereiche mit langsameren Teilchen vor und stoßen mit ihnen auch zusammen bis jedes schnelle Teilchen seine überschüssige Energie auf ein langsameres Teilchen übertragen hat (vereinfacht und nicht akkurat).

Zunächst einmal ist es nicht richtig, dass alle "warmen" Teilchen das Zimmer verlassen und durch kalte ersetzt werden.

Vielmehr findet gleichzeitig ein Wärmeaustausch von warmen zu kalten Teilchen statt, als auch eine freie (durch Dichteunterschied von kalten und warmen Teilchen) und eventuell eine erzwungene Konvektion (durch Wind) statt.

Natürlich wird hierbei auch eine Druchmischung der Raumluft mit der Außenluft stattfinden.

Die treibende "Kraft" hinter dieser Durchmischung und dem Temperaturausgleich nennt sich Entropie und ist sehr sehr einfach ausgedrückt ein Maß für die Unordnung.

Der Gleichgewichtszustand (thermodynamisches Gleichgewicht) zeichnet sich durch ein maximales Maß an Entropie aus.

Stell dir vor du hast einen heißen Kaffee und schüttest ein wenig kalte Milch rein und du kannst dir selbst erklären, was bei deinem Raum passiert.

Zu der zweiten Frage: Die warmen Teilchen "schwingen" mit einer größeren Amplitude als kalte Teilchen. Die Bewegung der Teilchen ist aber zunächst nicht abhängig von ihrer Temperatur.

LG

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