Gedanken zum Universum

[Cotti]

Und was macht eine solche Maschine?
Sie heizt die Umgebung auf indem sie Energie aus dem Inneren des Kühlschranks abzieht und nach draussen transportiert.

Aber für diesen Vorgang braucht diese Absorbtionsmaschine ebenso eine externe Energiequelle, wie jeder andere Kühlschrank. Die benötigte Energie ist in diesem Falle Wärme - und zwar die Flamme eines Gasbrenners.

 

[Piranha]

Wenn für Dich die Planck-Länge nicht weiter hinterfragbar ist - dann hast Du Recht.

Die Planck-Länge ist aus physikalischer Sicht nicht hinterfragbar.
Alles was kleiner ist als 1,6 mal 10 hoch -34 Meter hat in unserem Universum keine physikalische Bedeutung.
Philosophisch kannst du das hinterfragen, aber schon in der Quantenwelt sind Teilchen oder Strahlung (was dasselbe ist) mit einer Wellenlänge kürzer als 1,6 mal 10 hoch -34 Meter nicht denkbar.

 

[Piranha]

Aber für diesen Vorgang braucht diese Absorbtionsmaschine ebenso eine externe Energiequelle, wie jeder andere Kühlschrank. Die benötigte Energie ist in diesem Falle Wärme - und zwar die Flamme eines Gasbrenners.

Jungejunge, wo warst du als die Logik verteilt wurde?
Ausdehnung von Energie benötigt KEINE zusätzliche Energie und dabei wird auch keine Energie in irgendwas Anderes umgewandelt.

Nimm 2 Liter Wasser, einen Liter machst du 50° warm und einen Liter machst du 30° warm.
Dann schüttest du die beiden zusammen und du bekommst 2 Liter 40° warmes Wasser, ganz ohne dass du noch Energie zuführen musst.

Woher kommt denn deiner Meinung nach die Energie, die dem 50° warmen Wasser zugeführt werden muss um es auf 40° abzukühlen?
Ist es nicht vielmehr so, dass das 50° warme Wasser Energie an das 30° warme Wasser ABGIBT, bis beide 40° erreichen?
Da geht nichts verloren, da wird nichts hinzugefügt und da wird auch nichts umgewandelt, die vorhandene Energie verteilt sich verlustFREI und gleichmässig auf das vorhandene Volumen.
Kannst du googeln, nennt man "Entropie".

Nur wenn du 2 verschiedene Level von Energie voneinander trennen willst, dann musst du Energie aufwenden um entgegen der natürlichen, gleichmässigen Verteilung der Energie, die Energie ausserhalb des Kühlschranks zu bündeln und das Innere vom Kühlschrank so zu isolieren, dass die Energie nicht zurückfliessen kann, aber das heisst NICHT, dass du mit Energie Kälte erzeugst, sondern es heisst, dass du mit Energieaufwand die Entropie der Energie davon abhältst sich gleichmässig zu verteilen.

Die Gesamtmenge aller Energie, die heute im Universum existiert ist absolut identisch zur Gesamtmenge aller Energie, die das Universum beim Urknall hatte, davon ist NICHTS verloren gegangen und auch nichts von dieser Energie in irgendwas Anderes umgewandelt worden, es hat sich einfach nur ausgedehnt, sprich die Energiedichte des Universums pro m³ wird immer kleiner, aber die Gesamt-Energiemenge bleibt gleich, schlicht weil Materie und Energie dasselbe ist.

 

[Cotti]

Jungejunge, wo warst du als die Logik verteilt wurde?
Ausdehnung von Energie benötigt KEINE zusätzliche Energie und dabei wird auch keine Energie in irgendwas Anderes umgewandelt.

Energie dehnt sich nicht aus, wie kommst du denn nun plötzlich darauf? Energie kann höchstens Arbeit verrichten, in diesem Falle Ausdehnung bewirken. Das sagt auch der 1. Hauptsatz der Thermodynamik. Die innere Energie eines Systems ist immer Wärme + Arbeit. Wenn die Wärme in diesem System Arbeit verrichtet, dann muss sie abnehmen, damit die Summe in Form der inneren Energie gleich bleiben kann. Aber nie kann die gesamte Wärme in Arbeit umgewandelt werden. Das hast du ja auch richtig erkannt.

Zunächst brauchen wir den ersten und zweiten Haupsatz der Thermodynamik.

Der erste Hauptsatz ist im Grund nichts anderes als der altbekannte Energieerhaltungssatz, aber ergänzt durch die monumentale Entdeckung Robert Mayers, daß Wärme eine Energieform ist.

Über das "mechanische Äquivalent": 1 cal = 4,18 J läßt sich Arbeit (gemessen in Joule, J) in Wärme (gemessen in Kalorien, cal) umrechnen und umgekehrt.

Zum zweiten Haupsatz kommt man, wenn man berücksichtigt, daß zwar mechanische Arbeit oder Energie sich immer zu 100 % in Wärme umsetzen läßt, Wärmeenergie aber nie zu 100 % in mechanische Arbeit.

Der zweite Hauptsatz berücksichtigt damit, daß viele Prozesse im Universum irreversibel sind; sie können nicht umgekehrt werden.

Im Universum kann demnach Wärme immer nur den Raum ausdehnen - der Raum kann sich aber nicht mehr von selbst komprimieren und damit Wärme erzeugen.

 

[Cotti]

Woher kommt denn deiner Meinung nach die Energie, die dem 50° warmen Wasser zugeführt werden muss um es auf 40° abzukühlen?

Es ist die höhere Energie in dem 50 °C warmen Wasser, welche(s) das 30 °C (weniger warme) Wasser um 10 K erwärmt.

 

[Piranha]

Energie dehnt sich nicht aus, wie kommst du denn nun plötzlich darauf? Energie kann höchstens Arbeit verrichten, in diesem Falle Ausdehnung bewirken.

Für Ausdehnung ist KEINE Energie erforderlich.
Energie die Arbeit verrichtet wird dabei ja in eine andere Energieform umgeformt, Strom zu Wärme, oder Lageenergie zu Bewegungsenergie, aber bei der Ausdehnung von Irgendwas findet KEINE Energieumformung statt, die Energie bleibt erhalten wie sie ist.

Nimm als Beispiel eine Batterie.
Du kannst den Strom aus einer Batterie ohne Probleme auf 3 oder 4 Batterien verteilen (die 0,06 Ohm Innenwiderstand einer Batterie mal ignoriert), dabei verteilt sich ganz offensichtlich die Energie auf sehr viel mehr Volumen, völlig ohne dass du irgendeine Form von Energie zuführen musst und trotzdem kannst du hinterher aus den 3 oder 4 Batterien ganz genau dieselbe Menge Strom ziehen wie vorher aus der Einen.

Es ist die höhere Energie in dem 50 °C warmen Wasser, welche(s) das 30 °C (weniger warme) Wasser um 10 K erwärmt.

JETZT hast du es richtig.
Etwas aufwärmen benötigt Energie, etwas was abkühlt, gibt Energie ab und das gilt AUCH dann noch, wenn es von -260°C auf -270°C abgekühlt wird.
Du brauchst keine Energie um etwas abzukühlen, um etwas abzukühlen musst du Energie rausziehen.

Ausdehnung ist WEDER NOCH.
Ausdehnung gibt weder Energie ab, noch kommt Energie dazu, noch wird die vorhandene Energie in irgendeiner Weise umgeformt, es wird einfach nur vorhandene Energie auf mehr Volumen verteilt, ohne dass sich die Energiemenge ändert.

 

[Problemmanager]

Für Ausdehnung ist KEINE Energie erforderlich.
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Ausdehnung ist WEDER NOCH.
Ausdehnung gibt weder Energie ab, noch kommt Energie dazu, noch wird die vorhandene Energie in irgendeiner Weise umgeformt, es wird einfach nur vorhandene Energie auf mehr Volumen verteilt, ohne dass sich die Energiemenge ändert.

AHA - warum hat dann Eis ein hoheres Volumen als Wasser im flüssigen Zustand....

Durch energetischen Einfluss gibt es sehr wohl Ausdehnungen oder Schrumpfungen, bzw. Verleinerungen....

Um bei Wasser zu bleiben....
Eis ist z. B. hat 1,1 Volumen,
währen flüssiger Zustand 1,0 Volumen ist,
jedoch Dampf (Gasform) 1.700 Volumen hat....

also noch mal darüber nachdenken, was Du so schreibst!

 

[Cotti]

Für Ausdehnung ist KEINE Energie erforderlich.

Selbstverständlich ist dafür immer Energie notwendig!

JETZT hast du es richtig.

Aber DU hast es falsch! In deinem Beispiel, dass du einem Liter Wasser, einen weiteren hinzu fügst, bist DU die Energie, die Arbeit verrichten muss, um das Volumen zu vergrößern! 2 Liter sind nun einmal mehr Volumen, als 1 Liter. Dabei sind die Temperaturen der Flüssigkeiten vollkommen irrelevant.

 

[Cotti]

AHA - warum hat dann Eis ein hoheres Volumen als Wasser im flüssigen Zustand....

Durch energetischen Einfluss gibt es sehr wohl Ausdehnungen oder Schrumpfungen, bzw. Verleinerungen....

Um bei Wasser zu bleiben....
Eis ist z. B. hat 1,1 Volumen,
währen flüssiger Zustand 1,0 Volumen ist,

Dabei muss man aber bedenken, dass Wasser nicht normal reagiert (Anomalie des Wassers). Wasser hat bei ca. +4 °C die höchste Dichte.

 

[Problemmanager]

Dabei muss man aber bedenken, dass Wasser nicht normal reagiert (Anomalie des Wassers). Wasser hat bei ca. +4 °C die höchste Dichte.

Na, den Spruch lösch mal ganz schnell wieder...
in der Physik/Natur gibt es weder Chaos, noch Anomalitäten....
diese Sprüche resultieren aus Vergleichen mit anderen Stoffen, oder Arten, Gruppen etc., die der Mensch vornimmt!

Für Wasser ist es normal, dass es bei niedrigeren Temperatur nicht nach unten sinkt,
sondern nach oben.... dass sich also die Moleküle ausdehnen...

 

[Cotti]

Na, den Spruch lösch mal ganz schnell wieder...
in der Physik/Natur gibt es weder Chaos, noch Anomalitäten....
diese Sprüche resultieren aus Vergleichen mit anderen Stoffen, oder Arten, Gruppen etc., die der Mensch vornimmt!

Wasser ist aber nicht der Verschwörungstheoretiker unter den Stoffen, der von sich behauptet, mit seiner Einzelmeinung, der einzig Normale zu sein. Die Normalität in der Physik ist, dass ein Stoff im festen Zustand eine größere Dichte hat, als in flüssigem Zustand.

 

[Piranha]

2 Liter sind nun einmal mehr Volumen, als 1 Liter. Dabei sind die Temperaturen der Flüssigkeiten vollkommen irrelevant.

Jetzt sagst du es auch noch selber.
Die Temperatur spielt keinerlei Rolle bei der Ausdehnung.
Wie viel klarer könntest du selber sagen, dass du auf dem Holzweg bist.

Ich nehme an, dein Irrtum basiert auf der Wärmeausdehnung, die so ziemlich jeder Stoff zeigt.
Je heisser ein Material, desto mehr Raum nimmt es ein, weil die einzelnen Atome schneller schwingen, darum mehr Abstand zwischen den einzelnen Atomen ist und darum der Stoff mehr Raum einnimmt.

Der Raum selbst wird davon aber nicht beeinflusst.
Wenn du Wasser kochst bis es verdampft, dann wird davon deine Küche nicht grösser, nur der Anteil der Küche der mit Wasserdampf gefüllt ist, ist grösser als der Teil der Küche der vorher mit Wasser gefüllt war.
Wenn etwas abkühlt wird der Raum den es einnimmt KLEINER (ausser Wasser am Gefrierpunkt).

Abgesehen davon ist Wärmeausdehnung das genaue Gegenteil von deiner Behauptung, dass der Raum sich ausdehnt weil er abkühlt, oder so ähnlich.
Ich habe nicht mal genau begriffen, wie du dir das vorstellst, anscheinend glaubst du, dass Volumen gleich Energie ist oder so, sprich Wärmeenergie dehnt Raum, so dass hinterher weniger Energie da ist, dafür mehr Raum, aber das ist schon wegen der Energieerhaltung unmöglich.

Wärmeausdehnung heisst, ich muss Energie ZUFÜHREN damit es sich ausdehnt, aber dabei dehnt sich NICHT der Raum aus, sondern nur die Menge vom vorhandenen Raum die der aufgeheizte Stoff einnimmt.
Ich kann NICHT vorhandene Energie irgendwie umwandeln, so dass der Raum den diese Energie einnimmt sich bei der Umformung der Energie ausdehnt.

 

[Cotti]

Jetzt sagst du es auch noch selber.
Die Temperatur spielt keinerlei Rolle bei der Ausdehnung.

Du solltest erkennen, dass ich das nicht gemeint habe. Wenn du dir die Arbeit machst, Wasser zu Wasser zu schütten, um das Volumen zu erhöhen, dann kannst du dir die Temperatur dafür völlig willkürlich wählen.

Es gibt ein schönes Schülerexperiment. Da wird ein Reagenzglas mit etwas Wasser befüllt und mit einem schlaffen Luftballon verschlossen. Anschließend wird das Wasser mit einem Bunsenbrenner erwärmt. Rate mal was das letztlich den Schülern zeigen und beweisen soll?

Abgesehen davon ist Wärmeausdehnung das genaue Gegenteil von deiner Behauptung, dass der Raum sich ausdehnt weil er abkühlt, oder so ähnlich.

Genau so ist es aber, da der Raum sich nicht aufheizen kann - darum muss er sich ausdehnen. Das ist die Arbeit, die Wärme in diesem Raum nur leisten kann. Du willst ja wohl nicht behaupten, beim "Urknall" wäre der Raum genauso "kalt" gewesen, wie heute? Schon ab der ersten Sekunde lässt allein Wärmeenergie unser Weltall expandieren.

 

[Problemmanager]

Wasser ist aber nicht der Verschwörungstheoretiker unter den Stoffen, der von sich behauptet, mit seiner Einzelmeinung, der einzig Normale zu sein. Die Normalität in der Physik ist, dass ein Stoff im festen Zustand eine größere Dichte hat, als in flüssigem Zustand.

Nein, er - Grundelement Wasserstoff - ist aber die Nr. 1 im Periodensystem!

Verschwörungen überlässt die Natur/Physik leuten wie dir......

 

[Piranha]

..., da der Raum sich nicht aufheizen kann - darum muss er sich ausdehnen. Das ist die Arbeit, die Wärme in diesem Raum nur leisten kann.

Wie absurd ist DAS denn?
Der Raum kann sich nicht aufheizen?
Dann kann er sich aber auch nicht abkühlen, sondern die Temperatur von Raum ist IMMER absolut NULL, oder wie?

Wie wärs mit der Tatsache, dass ein paar Sekunden nach dem Urknall der gesamte existierende Raum mehrere Millionen Grad heiss war?

 

[Schulz]

Dabei muss man aber bedenken, dass Wasser nicht normal reagiert (Anomalie des Wassers). Wasser hat bei ca. +4 °C die höchste Dichte.

Wie auch immer, im Universum herumfliegendes Wasser ist immer gefroren.
Es sei denn, es befindet sich auf einem Planeten ähnlich der Erde.

 

[Schulz]

Na, den Spruch lösch mal ganz schnell wieder...
in der Physik/Natur gibt es weder Chaos, noch Anomalitäten....
diese Sprüche resultieren aus Vergleichen mit anderen Stoffen, oder Arten, Gruppen etc., die der Mensch vornimmt!
Für Wasser ist es normal, dass es bei niedrigeren Temperatur nicht nach unten sinkt,
sondern nach oben.... dass sich also die Moleküle ausdehnen...

Ich denke, du fängst hier wieder mal an zu spinnen.
Das was Cotti schreibt, weiß ja schon jedes Schulkind! Wenn du meinst, dass die Anomalie des Wassers nur entstanden ist, weil der Mensch diesen "Spruch" erdacht hat, dann solltest du das Schulgeld zurückgeben, Freundchen.

Außerdem erzählst du weiteren Unsinn, Jeder weiß doch auch, dass der Golfstrom, wenn er kälter wird, nach unten sinkt.
Zudem jeder der schwimmen geht, auch weiß, dass warmes Wasser oben schwimmt. Also weißt du...

Und so jemand nennt sich "Problemmanager"....
Dir würde ich kein einziges Problem zu managen anvertrauen.

 

[Cotti]

Wie absurd ist DAS denn?
Der Raum kann sich nicht aufheizen?
Dann kann er sich aber auch nicht abkühlen, sondern die Temperatur von Raum ist IMMER absolut NULL, oder wie?

Wie wärs mit der Tatsache, dass ein paar Sekunden nach dem Urknall der gesamte existierende Raum mehrere Millionen Grad heiss war?

Darum expandierte er auch - und weil die entstandenen Sterne und jede andere Materie Energie in Form von Wärme abstrahlt, macht er es immer weiter.

Nochmal zur letzten Klarstellung. Für jede Erwärmung/Expansion und Abkühlung/Kontraktion ist Energie notwendig.

Dass Erwärmung einer Zuführung von Energie bedarf und dabei eine Ausdehnung stattfindet, weiß hoffentlich jedes Schulkind, wenn es am Physikunterricht teilgenommen hat.

Aber auch für Abkühlung bedarf es zwingend Energie. Jeder Körper/Stoff, der Abkühlung erfahren soll, braucht Wärme, die er abgeben kann. Ohne diese Möglichkeit ist keine Abkühlung oder Volumenänderung möglich. Darum braucht man auch für eine große Abkühlung besonders viel Energie.

 

[Schulz]

Darum expandierte er auch - und weil die entstandenen Sterne und jede andere Materie Energie in Form von Wärme abstrahlt, macht er es immer weiter.
Nochmal zur letzten Klarstellung. Für jede Erwärmung/Expansion und Abkühlung/Kontraktion ist Energie notwendig.
Dass Erwärmung einer Zuführung von Energie bedarf und dabei eine Ausdehnung stattfindet, weiß hoffentlich jedes Schulkind, wenn es am Physikunterricht teilgenommen hat.
Aber auch für Abkühlung bedarf es zwingend Energie. Jeder Körper/Stoff, der Abkühlung erfahren soll, braucht Wärme, die er abgeben kann. Ohne diese Möglichkeit ist keine Abkühlung oder Volumenänderung möglich. Darum braucht man auch für eine große Abkühlung besonders viel Energie.

Also hier hast du dich wirklich vergaloppiert.

Wärmeabgabe bedeutet nicht Energiebedarf, sondern eben Abgabe derselben.
Und dann zieht sich der Stoff zusammen. Weshalb? Weil die Materie in kaltem Zustand weniger Raum beansprucht.
Bei Energiezufuhr dehnt es sich aus.

Von der Anomalie des Wassers mal abgesehn.

 

[Cotti]

Wie auch immer, im Universum herumfliegendes Wasser ist immer gefroren.
Es sei denn, es befindet sich auf einem Planeten ähnlich der Erde.

Langsam finde ich diese Diskussion ermüdend.

Ich hätte ja gerne mal eine Diskussion zum Thema "Gedanken zum Universum", die sich um Geschwindigkeiten im Universum rankt. So bspw.: Ist Licht wirklich schneller, als Materie? Gibt es nicht vielleicht doch eine "Gleichzeitigkeit"? Nein, es gibt natürlich keine, darum wird sich daran wohl auch keine Diskussion entzünden.