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Kälte


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Physikalisch ist Kälte per Definition keine Größe sondern nur Abwesenheit von Wärme .

Die tiefste Temperatur ist der absolute Nullpunkt. Dieser liegt 0 Kelvin (-273 15 Grad Celsius ). Bei einer Temperatur von 0 Kelvin es definitionsgemäß keine Bewegung der Atome in Stoff mehr. Dieser Punkt wurde bisher nicht und ist wahrscheinlich auch nicht erreichbar. Hat Substanz eine höhere Temperatur so schwingen die Atome. Je höher Temperatur desto stärker die Bewegung. Dies lässt so lange steigern bis die kinetische Energie Moleküle die Bindungsenergien der intermolekularen Wechselwirkungen (u.a. Van-der-Waals-Kraft Wasserstoffbrückenbindungen ) (teilweise) kompensiert und sich die Moleküle frei voneinander bewegen können. Mit zunehmender Bewegungsenergie Moleküle geht ein Stoff in der Regel festen Aggregatszustand über den flüssigen in den über ( siehe: Flüssigkeiten und Gase ).

Der kälteste natürliche Ort ist der Weltraum . Dort herrschen Temperaturen von etwa 3 (-270 °C). Diese Temperatur wurde durch die – immer existente – Energie des Urknalls erzeugt.

Bei normalen Temperaturen befinden sich die auf verschiedenen Energieniveaus . Wenn sie aber sehr nah an absoluten Nullpunkt heruntergekühlt werden fallen plötzlich sehr auf das niedrigste Energieniveau herab. Das bedeutet alle Atome sich im selben Energiezustand befinden damit absolut identisch sind. Sie sind durch nicht zu unterscheiden. Diesen Vorgang nennt man Bose-Einstein-Kondensation .

Kälte

Das was wir unter Kälte verstehen nur nicht vorhandene Wärme . Die Empfindung von Kälte ist relativ. einen Bewohner der Tropen sind 10 °C recht kühl während Eskimo diese Temperatur als Oben-ohne -Wetter bezeichnen würde.

Bei trockener unbewegter Luft entspricht die Temperatur der Thermometertemperatur ; der Mensch gibt eine gewisse Wärmemenge Zeit an die Umgebung ab. Steht die im feuchten Wind wird ihr Körper über Haut stärker ausgekühlt. Die gefühlte Temperatur als für die Wärmeabgabe ist dabei zu Recht als der gemessene physikalische Temperaturwert. Diesen muss mit der Windgeschwindigkeit und Feuchte in Beziehung um die gefühlte Temperatur als Wert ausdrücken können. Vereinfacht kann man festhalten: Wird dem mehr Energie entzogen als er produziert empfinden das als Kälte.

Technologie

Die Vorgänge in einem Kühlschrank oder einer Klimaanlage "erzeugen" daher Kälte indem einem Körper der Umgebung Wärme entzogen wird.

Hierbei gilt der Energieerhaltungssatz welcher besagt dass Wärme als Energieform zerstört sondern nur umgewandelt oder übertragen werden

Zur Erzeugung von Kälte dient eine Kältemaschine . Bewährt haben sich z. B. Techniken wie plötzliche Dekomprimieren eines unter Druck verflüssigten Gases Ammoniak (Verdampfungskälte) oder das Auflösen eines Salzes in einer Flüssigkeit (Lösungskälte).

Kältemaschien die Temperaturen unter 3 Kelvin gibt es seit fast einhundert Jahren. Auch 001 Kelvin wurden schon vor längerer Zeit erzeugt. Eine richtige Sensation war es jedoch es gelang eine Probe von wenigen Atomen ein Hundertmillionstel Kelvin herunter zu kühlen. Hierbei zum ersten Mal die bereits erwähnte Bose-Einstein-Kondensation werden.

Von technischer Bedeutung zur Erzeugung tiefster ist der Effekt der Adiabatischen Entmagnetisierung.

Psychologie

Psychologisch bezeichnet man die Unfähigkeit Gefühle zu empfinden oder zum Ausdruck zu als Kälte.



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