Wärme – die neusten Beiträge

Warum erzeugen die Freiheitsgrade Vibration & Rotation eigentlich keine Erwärmung?

Temperatur ist eine thermodynamische Größe die alleine durch translation erzeugt wird.

Jetzt könnte man natürlich hinterfragen, wie dann eine Mikrowelle, die Energie in ein System pumpt welche dann anfangs als Rotation der Wassermoleküle gespeichert wird zu einer Temperaturerhöhung führt... das liegt daran, dass diese Energie schnell auf alle andere Freiheitsgrade verteilt wird - eben auch Translation (was bei Festkörpern eher ein wackeln um einen festen Punkt ist [jedoch nicht dasselbe wie der Vibrationsfreiheitsgrad]).

Nun Frage ich mich aber ganz allgemein, warum führt bloß Translation zu einer Erwärmung des Körpers? Rotation & Vibration sind doch ebenso Arten von Bewegungen und besitzen kinetische Energie - diese Bewegungen sind doch aller höchstens nicht ganz so umfangreich wie die Translationsbewegung aber deshalb tragen sie gar nicht zur Temperatur bei?? Klar, die dortige Energie wird immer wieder in Translation umverteilt etc., aber nehmen wir doch einfach für einen Moment an, dass es keine Translation gibt, nur Rotation und Vibration.

Warum müssen sich Molekül als ganzes (Translation ) für Erwärmung bewegen?

Man sieht auch anhand dieses Diagramms, dass die Wärmekapazität erst mit Rotation und Vibration steigt, eben weil die dortige gespeicherte Energie nicht zur Temperaturerhöhung führt und entsprechend mehr Energie rein muss um T weiter zu erhöhen:

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Temperatur, Chemie, Wärme, Physik, physikalische Chemie, Thermodynamik

Wie wird Licht zu Wärme?

Hallo zusammen,

diesmal habe ich eine Frage an Physiker und Chemiker;)

und zwar frage ich mich, wie auf genauer atomarer Ebene Licht in Wärme umgewandelt wird.

Zum Kontext: Ich schreibe gerade meine W-Seminararbeit über Giftschlangen, und eine von diesen, der Inlandtaipan, ändert seine Farbe von gelb im Sommer zu fast schwarz im Winter. Schon klar, er will sich damit im Winter warmhalten, schließlich weiß man ja, dass dunkle Gegenstände wärmer werden.

Aber ich frag mich jetzt, wie genau das funktioniert.

Mir ist klar, dass das mit der Absorbtion von Licht zu tun hat. Irgendetwas auf molekularer Ebene verändert sich vermutlich da in der Haut der Schlange. Meine Theorie ist: irgendeine Änderung in Richtung Elektronen delokalisieren.

Delokalisierte Elektronen brauchen ja weniger Energie, um angeregt zu werden. Ändert sich etwas in den Molekülen der Haut der Schlange, sodass die Elektronen dieser Moleküle delokalisierter sind, dann wird reicht nun auch Energie von Licht aus dem längerwelligeren Bereich aus, um die Elektronen anzuregen.

Wird dieses Licht absorbiert, also durch diese Verschiebung (fast) alles Licht aus dem sichtbaren Bereich, erscheint die Schlange viel dunkler bzw fast schwarz.

Wäre toll, wenn mir das soweit schonmal jemand bestätigen könnte:)

Und jetzt die eigentliche Frage: Wie genau führt dann die dunklere Hautfarbe zu einer höheren Temperatur?

Eigentlich lautet meine Frage: Warum gehen die Elektronen der Moleküle in der dunklen Schlangenhaut nicht aus dem instablilen, erregten Zustand in den Grundzustand über, indem sie die Aktivierungsenergie in Form von Photonen, also Licht, wieder abgeben? Schon klar, dann würde die Haut ja nicht schwarz sondern farbig sein, aber warum wird beim Übergang vom angereten Zustand in den Grundzustand die Energie in - logischerweise - Wärmeenergie abgegeben? Und wie funktioniert das überhaupt, diese Umwandlung in Wärmeenergie?

Wär super, wenn mir da jemand weiterhelfen könnte!

Ganz liebe Grüße,

Luisa

Farbe, Licht, Wärme, Atom, Moleküle, Physik, Elektronen

Wände der Wohnung werden zu warm?

Ich wohne in einer Wohnung in einem Haus mit sehr schlechter Isolierung (gesetzlich gesehen das schlechteste was gerade noch erlaubt ist nach heutiger Regelung). Zu was das führt liegt auf der Hand: im Winter sehr kalt und im Sommer irrsinnig warm.

In den kalten Monaten heizen wir ohne Ende, dass die Wohnung warm bleibt (wie heizen auf 21Grad, wenn man die Heizung für ca 14 Stunden ausschaltet, kühlt die Wohnung in der Zeit auf etwa 17-18 Grad ab).

Für den Sommer haben wir jetzt eine Klimaanlage einbauen lassen, die wirklich toll für ktioniert (es hat etwa 23-24Grad in der Wohnung). Das Problem ist aber, dass die Anlage in der Nacht nicht läuft, die Außenwände aber so viel Hitze spiechern, dass sich die Wohnung über Nacht in 8 Stunden wieder auf 27 Grad aufheizt. (Wandtemperatur mit Laserthermometer an der Innenseite gemessen, in der Früh bei etwa 27-28 Grad)

Einerseits ist das unangenehm, weil man während dem Schlafen wieder zu schwitzen beginnt und andererseits ist es energietechnisch auch dämlich, weil die Klima dann erst wieder in der Früh alles um 3 bis 4 Grad runter kühlen muss und nicht nur dafür sorgt, dass die Temperatur gleich bleibt. Die Nacht durchlaufen lassen finde ich auch nicht sinnvoll, da wir mit einem Stromverbrauch von etwa 12kwh pro Tag eh schon Recht hoch sind.

Habt ihr irgendeine Idee, wie man das sinnvoller lösen könnte?

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