Praxismaterialien für den schulischen und außerschulischen Einsatz

Thermodynamik - oder was bedeutet es, dass Energie nicht vernichtet werden kann?

Es gibt zwei Hauptsätze der Thermodynamik:
  • Energie geht nicht verloren. Der Mensch kann sie weder schaffen noch vernichten.
  • Alle natürlichen Prozesse sind irreversibel. Es gibt in der Natur keinen Prozess, der sich in all seinen Auswirkungen vollständig rückgängig machen lässt.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik wird auch 'Entropiesatz' genannt. Entropie ist ein Maß für die Irreversibilität von Prozessen und für nicht-verfügbare Energie in einem thermodynamischen System (einem Planeten, einem Land, einer Region, einem Raum etc.). Materie und Energie treten mit niedriger Entropie (Ordnung) in den Wirtschaftsprozess ein und verlassen diesen im Zustand hoher Entropie (Unordnung). Freie bzw. verfügbare Energie nimmt durch den Abbau und die Verwendung von nicht-erneuerbaren Ressourcen ab. Aus diesem Grund kommt der bestmöglichen Ausnutzung der vorhandenen Energie und aller anderen Ressourcen besonders große Bedeutung zu.
 

Ein Beispiel:

Die Energie einer langsam abkühlenden Herdplatte scheint zu verschwinden. Tatsächlich bleibt die ursprüngliche Energie aber vorhanden, sie ist nur im Raum verteilt (Lufttemperatur, Gebäudetemperatur etc.) und nicht mehr für eine Umwandlung z.B. in Strom verfügbar . Energie tendiert dazu, sich in Wärme zu verwandeln und sich anschließend gleichmäßig zu verteilen. Dies geschieht mit jeder Energie aus allen Energieträgern. Nicht erneuerbare Energieträger wie Erdöl und auch erneuerbare Energieträger wie Biomasse werden also immer weniger und unsere Gesellschaft entwickelt ein Energieproblem. Erneuerbare Energieträger wie Biomasse 'wachsen jedoch nach' und sind auch langfristig verfügbar. Die Grundlage aller erneuerbaren Energieträger ist die Sonnenenergie. Sie stellt langfristig gesehen die einzige nicht versiegende Energiequelle dar. Allerdings wird auch diese Energie auf der Erde (großteils) zu Wärme und muss daher wieder in den Weltraum abgegeben werden. Der so genannte Treibhauseffekt verhindert diesen Rückfluss aber zusehends, und die Erde erwärmt sich.
Zuletzt aktualisiert: 2012-06-12

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