Das Wichtigste in Kürze
Wärme ist Energie, die einem thermodynamischen System zugeführt oder von ihm abgeführt wird und damit seine innere Energie verändert. Eine Zufuhr oder ein Entzug von Wärme kann auf drei Arten des Wärmetransports stattfinden:
- mit Konvektion, d.h. durch Transport von Material und dessen innerer Energie
- mit Wärmeleitung, d.h. durch die Weitergabe der Teilchenbewegung über die Kontaktfläche
- mit Wärmestrahlung, d.h. durch elektromagnetische Strahlung, die von sämtlichen Körpern emittiert wird, meistens im Infrarotbereich
(Bildquellen: Heizung by ri, Wärmeflasche by alsterkoralle, Heizung by diddi4)
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Häufigste Fragen
Konvektion
Bei der Konvektion wird ein Stoff transportiert, der auf diese Art seine thermische Energie mitführt.
Wir kennen dies z.B. aus der Meteorologie, wo wir Luftströmungen haben, die warme Luft aus dem Süden zu uns bringen und so unsere Umgebung aufwärmen.
Das Gleiche finden wir in warmen Meeresströmungen: Der Golfstrom bringt thermische Energie vom Golf von Mexiko bis nach Europa und macht unser Klima dadurch milder.
Ein Heizungssystem erzeugt Wärme durch eine Verbrennungsreaktion im Brenner, der meist im Kellergeschoss platziert ist. Wasser wird erwärmt und — jetzt kommt der eigentliche Wärmetransport – in die Wohnräume gepumpt, wo es durch seine höhere Temperatur seine Energie abgeben kann.
Wärmeleitung
Das warme Wasser im Heizkörper gibt jetzt seine Wärme über die zweite Art des Wärmetransports ab, über Wärmeleitung.
Das Metall des Heizkörpers, dass im Kontakt ist mit dem heissen Wasser ist, übernimmt die Teilchenbewegungen der schnellen Wasser-Teilchen und gibt diese Bewegungsenergie weiter an benachbarte Metall-Teilchen. Dadurch fliesst Energie durch das Metall, bis auch die Aussenschicht des Heizkörpers eine hohe Temperatur erreicht hat. Ab hier kann es seine Wärme an die Luft abgeben.
Gleich geht es durch die Gummiwand der Bettflasche.
Wärmestrahlung
Schliesslich haben wir die dritte Form des Wärmetransports, die das Leben auf der Erde überhaupt erst ermöglicht: die Wärmestrahlung.
Jeder Körper strahlt Wärmestrahlung ab, auch der Heizkörper und die Bettflasche.
Meistens sehen wir die Wärmestrahlung aber nicht, weil es sich meistens um Infrarotstrahlung handelt. Erst ab Temperaturen von rund 500 °C wird ein rotes Glühen erst sichtbar.
Die Strahlung der Sonne ist Wärmestrahlung. Weil die Oberfläche der Sonne eine sehr hohe Temperatur von knapp 6’000 °C hat, erscheint sie uns nicht rot, sondern weiss (“Weissglut”).
Durch diese Strahlung hat die Erde die wohl wichtigste Energiequelle.
Weitere Links
Wärmeübertragung (Wikipedia)
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