Aachen 2019 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 15: Neue Konzepte 2

DD 15.5: Vortrag

Dienstag, 26. März 2019, 16:40–17:00, S01

Energie, Enthalpie oder Entropie: Was braucht man eigentlich für das Heizen? — •Jan-Peter Meyn — Friedrich-Alexander-Universität Erlangen

Die innere Energie der Luft in einem Zimmer ist bei konstantem Druck unabhängig von der Temperatur, so dass man schlecht sagen kann, Energie sei zum Heizen notwendig. Die Entropie nimmt sogar mit der Temperatur ab. Der Wert von üblichen Brennstoffen wird zwar in der Energieeinheit Joule angegeben, aber als Enthalpie bezeichnet. Es ist also nicht einfach, Alltagsformulierungen wie „brennendes Holz wärmt“ mit physikalischer Fachsprache zu verbessern, ohne sich in Widersprüche zu verwickeln. Es wird vorgeschlagen, das Heizen als Antrieb eines irreversiblen Prozesses zu betrachten, durch den Entropie in der Wand des Zimmers erzeugt wird. Damit kann leicht begründet werden, warum die Kraft-Wärme-Kopplung und die Wärmepumpe prinziell bessere Lösungen sind als die direkte Verbrennung. Nebenbei wird aufgeklärt, warum der Stirling-Motor prinzipiell eine schlechte Wahl für Kraft-Wärmekopplung ist, obwohl oft das Gegenteil behauptet wird.