Wärmeenergie der Umgebung

Hallo,

Der gefrierpunkt beträgt 0°C. Dieser Wert ist ungefähr 273°C vom Nullpunkt entfernt.
Würde man auf 273°C heisses Eisen greifen, würde man sich die Finger verbrennen. Damit will ich sagen, dass das heisse Eisen genau doppelt soviel Wärmeenergie aufweist, wie ein Eisen mit 0°C.
Aus dem heissen Eisen lässt sich Energie gewinnen, mit dem 0°C kalten Eisen, dann Halb so viel.
Das heißt, dass in der Umgebung immer einiges an Energie in wärme vorhanden ist.
Nun die Frage:
Lässt sich diese Energie nutzen, und wenn ja, wie?

MfG.

Hallo Hochmoa, willkommen hier!

Vorweg:

Dass ein Eisenstück doppelt soviel Wärmeenergie hat, wenn es 237 Grad Celsius gegenüber 0 Grad Celsius hat, ist so möglicherweise nicht richtig. Die Wärmeenergie beträgt dann sogar ein Vielfaches, wenn ich richtig liege. Leider hab ich die Formeln nicht im Kopf, ich hab ja auch noch anderes zu tun ;-).

Zu deiner Frage folgender Vorschlag:

Wenn du in einer Umgebung lebst, die eine Temperatur von minus 197 Grad Celsius hat, findest du Stickstoff in flüssiger Form vor.
Du nimmst dir einen Eimer voll von diesem Zeug, und tauchst das null Grad Celsius "warme" Eisen dort ein. Der Stickstoff im Eimer verdampft. Mit dieser Dampfenergie kannst du nun verschiedentliche Arbeitsprozesse bewerkstelligen. James Watt konnte das mit Wasser so gut, dass seine Erfindung die Welt umkrempelte.

Wenn du in die Problematik tiefer (und auch ganz tief) eintauchen möchtest:

http://de.wikipedia.org/wiki/Maxwellscher_D%C3%A4mon

Energie steckt nie im absoluten sondern immer im realtiven

In dem Fall relativ zur Umgebungstemperatur.
Dein Eisen kann nur so lange Energie abgeben, bis es Umgebungstemperatur erreicht hat. Für jede weitere Abkühlung muss Du wieder Energie aufwenden.
Wenn Du Dein Experiment am Nord oder Südpol durchführen würdest, bei -40°C Aussentemperatur, so hättest Du diesen Spielraum zusätzlich zur Verfügung. Also von +273 °C (nicht zu verwechseln mit Kelvin) auf -40 °C abkühlen macht eine Temperaturdiffereinz von 313 Kelvin aus, aus der Du Energie gewinnen könntest.

Aus genau diesem Grund haben Kraftwerke Kühltürme, weil sich die zu gewinnende Energie immer aus der Differenz zwischen dem heissen Dampf und dem "kalten" Kühlwasser ergibt. An heissen Tagen im Sommer, z.B bei 35°C Aussentemperatur, arbeiten Kraftwerke genau aus diesem Grund weniger effektiv

Bestes Beispiel ist auch die Bewegungsenergie.
Unsere Erde dreht sich einmal in 24 h um sich selbst, macht am Äquator rund 42 000 km/Tag = rund 1750 km/h
Nun könntest Du sagen, wenn Du Richtung Osten mit 200 km gegen eine Wand fährst, dann tut es mehr weh, als wenn Du Richtung Westen dagegen fährst, weil Du Richtung Osten ja mit 1950 km/h fährst, Richtung Westen aber nur mit 1550 km/h. Da aber jede Bewegung relativ zum Erdboden stattfindet, sind es in beide Richtung 200 km/h

Umgekehrt könntest Du ja kinetische Energie gewinnen, wenn Du Dein Auto in Westrichtung auf 1750 km/h beschleunigen würdest. Wir wissen aber alle, dass es anders ist.

Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1838-3:

Nun könntest Du sagen, wenn Du Richtung Osten mit 200 km gegen eine Wand fährst, dann tut es mehr weh, als wenn Du Richtung Osten dagegen fährst, weil Du Richtung Osten ja mit 1950 km/h fährst

Hallo Hans,

nur ein Schreibfehler, ich fand ihn diesmal trotzdem ziemlich lustig ;-).

Vielleicht hättest du in deinem Beispiel zum besseren Verständnis erwähnen sollen, dass sich besagte Wand immer zum Erdboden in Ruhe befindet, uind das Auto sich im Verhältnis zu diesem Boden (und damit auch immer im Verhältnis zur Wand, wenn das Auto auf sie draufhält) mit 200 km/h fortbewegt, so dass es egal ist, aus welcher Himmelsrichtung das Auto gegen die Wand fährt. Deine Aussagen bleiben aber richtig.
In der Raumfahrt dagegen ist es nicht egal. Raketenstarts werden gern am Äquator in Drehrichtung der Erde ausgeführt (begehrt ist Kourou), um die Drehgeschwindigkeit der Erde ausnutzen zu können. Das spart beim Raketenstart Energie und damit Treibstoff, was die Nutzlast der Rakete erhöht.

Guten Morgen Hochmoa, ich gehe mal nicht auf die Temperaturdifferenzen ein, sondern auf deine Frage:“ Lässt sich diese Energie nutzen, und wenn ja, wie?“

Ganz sicher läßt sich diese Energie nutzen, ABER… die daraus nutzbare Energie ist in ihrer Endsumme immer kleiner, als die aufgewandte, um das Eisen erst auf eine Temperatur von 273°C zu bringen und dann auch auf diesem Temperaturniveau stabil zu halten.

Nur noch eine rein rhetorische Frage: Welchem Zwecke dienend deine Fragestellung?!

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1838-4:

In der Raumfahrt dagegen ist es nicht egal. Raketenstarts werden gern am Äquator in Drehrichtung der Erde ausgeführt (begehrt ist Kourou), um die Drehgeschwindigkeit der Erde ausnutzen zu können. Das spart beim Raketenstart Energie und damit Treibstoff, was die Nutzlast der Rakete erhöht.

genau! denn hier interessiert nicht die Geschwindigkeit relativ zur Erde, sondern relativ zum Universum, besser gesagt zum Zielpunkt im Universum

Hochmoa schrieb in Beitrag Nr. 1838-1:

(...)
Das heißt, dass in der Umgebung immer einiges an Energie in wärme vorhanden ist.
Nun die Frage:
Lässt sich diese Energie nutzen, und wenn ja, wie?

Hallo Hochmoa und guten Tag.

Wenn ich raten sollte dann geht es Dir vielleicht um Energiegewinnung mittels Wärmepumpen.
Diese Anlagen sind dazu geeignet aus unterschiedlichen Temperaturen fast aller Medien Energie zu gewinnen.
Die ersten Gedanken dazu gehen auf das Jahr 1824 zurück, was zeigt das die Idee gar nicht so neu ist.
Naturgemäß hat die Entwicklung der nötigen Technologie dann noch ihre Zeit in Anspruch genommen,
aber heute geht es ganz gut ab..... siehe hier: http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmepumpe

Hoffentlich habe ich Dir weiterhelfen können.
Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.