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Gesetze der Thermodynamik

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Team Realfilm
Gesetze der Thermodynamik
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Grundlagen zum Thema Gesetze der Thermodynamik

Hast du schon einmal etwas von den Hauptsätzen der Thermodynamik gehört? Es gibt davon drei Stück und sie beschreiben alle möglichen Zusammenhänge zwischen Energien und der Energieumwandlung. In diesem Video lernst du alles wichtige über die Hauptsätze der Thermodynamik. Du lernst insbesondere den ersten Hauptsatz kennen. Dieser beschreibt, dass Energien weder erzeugt, noch vernichtet werden können. Daraus lässt sich schließen, dass Energien nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden können. Denn wie du vielleicht weißt, gibt es verschiedene Energieformen. Dir wird dieser Umwandlungsvorgang anhand des Beispiels des Asteroiden erklärt, der vor ca. 65 Millionen Jahren auf unsere Erde traf. Es ist allerdings in der Realität nicht möglich, eine Energieform komplett in eine einzige andere Form umzuwandeln. Es wird immer ein Teil zum Beispiel als Wärme an die Umwelt abgegeben. Dies wird durch den zweiten Hauptsatz erklärt, der dir ebenfalls gezeigt wird. Dabei wird dir besonders der Begriff des Wirkungsgrades erklärt. Dieser hängt eng mit der Energieumwandlung zusammen und beschreibt das Verhältnis zwischen nutzbarer und zugeführter Energie. Es ist bei der Betrachtung thermodynamischer Zusammenhänge immer wichtig zu wissen, ob es sich um ein offenes oder ein abgeschlossenes System handelt. Was das genau ist, kannst du im Video lernen und dir anhand unseres Universums und dem Beispiel des Asteroiden verdeutlichen. Viel Spaß beim Lernen!

Transkript Gesetze der Thermodynamik

Vor 65 Millionen Jahren wurde die Erde von einem gewaltigen Asteroiden getroffen. Dieser Asteroid setzte mehr Energie frei als alle Atombomben auf der Erde zusammengenommen ausstoßen könnten. Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Energie weder aus dem Nichts erzeugt noch vernichtet werden kann. Sie kann nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Was genau ist also mit der Energie des Asteroiden geschehen? Ein Teil der Energie wurde in ein blendendes Licht umgewandelt, ein anderer in ohrenbetäubenden Lärm. Ein Teil hat Felsen in die Luft geschleudert, und der Rest wurde in Wärmeenergie umgewandelt. Bei der Umwandlung von Energie, zum Beispiel von Bewegungsenergie in elektrische Energie, geht immer ein Teil der Energie verloren, da er sich aufgrund von Reibung in Wärmeenergie umwandelt, die dann an die Umgebung abgegeben wird, sofern diese kühler ist. Das ist der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik, der besagt, dass es nicht möglich ist, eine Energieform mit einem 100-prozentigen Wirkungsgrad in eine andere umzuwandeln. Der Wirkungsgrad einer Maschine oder eines Systems beschreibt das Verhältnis zwischen der Nutzenergie und der zugeführten Energie. Das Universum ist ein abgeschlossenes System mit einer begrenzten Menge an Energie. Der Asteroid, der die Erde getroffen hat, hat keine neue Energie erzeugt. Er hat nur Energie von einem anderen Ort des Universums zu uns auf die Erde gebracht. Ein wunderbares Praxisbeispiel für den Ersten und den Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik.

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