Stichwort 'Entropie'

Bauchgefühl für Entropieproduktion

Donnerstag, 26. Juni 2014 - 09:46

Dies ist der Gewinnerbeitrag des ersten Deutschlandslams (Finale des ScienceSlams): Entropie: Ein Vortrag über Kühltürme und die Unumkehrbarkeit der Dinge. Von Martin Buchholz

Abgeschaltet

Donnerstag, 26. Juni 2014 - 08:49

Johannes Winterhagen, Abgeschaltet – Was mit der Energiewende auf uns zukommt, Hanser Verlag, München 2012, 256 Seiten, 17,90, ISBN: 978-3-446-42773-0

http://www.vorwaerts.de/Kultur/Buchtipp/70650/der_naive_traum_von_erneuerbaren_energien.html

Was leistet die Erde?

Sonntag, 24. November 2013 - 12:38

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/piuz.201201294/abstract

Was leistet die Erde?
Thermodynamik des Erdsystems
Dr. Axel Kleidon

Article first published online: 2 MAY 2012
DOI: 10.1002/piuz.201201294

Keywords:
Erdsystem; Thermodynamik; erster und zweiter Hauptsatz; planetare Wärmekraftmaschine; freie Energie; Nachhaltigkeit; erneuerbare Energie

Abstract:
Die Erde als thermodynamisches System betrachtet arbeitet als planetare Wärmekraftmaschine. Sie erzeugt Leistung, verrichtet Arbeit und erhält damit die Dynamik. Die Grenzen beschreibt die Thermodynamik, insbesondere der zweite Hauptsatz, der die Umsetzung von Wärme zu Leistung limitiert. Diese Betrachtungsweise erschließt eine grundsätzliche Perspektive über die Zusammenhänge und Wechselwirkungen von planetaren Antrieben und Erdsystemprozessen. Sie macht deutlich, wie die physikalische Leistung im Erdsystem limitiert ist. Zudem zeigt sie, welche zentrale Bedeutung das Leben auf der Erde für die Erzeugung von chemischer freier Energie hat. Allerdings verbraucht die menschliche Aktivität bereits auf planetarer Skala erheblich an freier Energie. Eine nachhaltige Planung der Zukunft sollte darauf zielen, durch effizientere Nutzung der Solarstrahlung die Gesamtleistung des Erdsystems zu erhöhen.

(Links nachträglich ins Zitat eingefügt)

Faule Energien müssen für uns arbeiten lernen!

Freitag, 26. Juli 2013 - 12:55

Angeblich soll es ja unendlich viel Energie geben. Aber heute sind viele Energien immer noch zu ungezogen oder zu faul, als dass sie für uns fleißig arbeiten würden. Wind, Sonne und Wasser sollten sich ein bisschen mehr für uns anstrengen, damit sie endlich zu etwas nütze sind. Nur 10% arbeiten jetzt erneuerbar für uns. Die anderen 90% sind arbeitslos und tollen irgendwo lustig in unserer Biosphäre herum, anstatt für uns anständige Menschen zu arbeiten. Wer weiß, was diese Energien alles so treiben? Und überhaupt die größte Frechheit ist, dass die Erde immer noch den allergrößten Teil der uns gespendeten Sonnenenergie in das Weltall zurückstrahlt. Was für eine Verschwendung! Sowas können wir nicht länger dulden! Wir wollen die ganze Energie bei uns behalten und dann mal gucken, was damit bei uns passiert.

Regenerative Energiequellen aus thermodynamischer Sicht

Dienstag, 26. Juni 2012 - 08:38

http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/tagungen/didaktikworkshop08/07_meyn.pdf

Regenerative Energiequellen aus thermodynamischer Sicht
Jan-Peter Meyn
Friedrich-Alexander-Universit ̈at Erlangen-Nürnberg,
Physikalisches Institut – Didaktik,
Staudtstraße 7, 91058 Erlangen
Kurzfassung

Ein hoher Lebensstandard ist mit einer Vielzahl von irreversiblen Prozessen verbunden. Zum Abtransport der dabei entstehenden Entropie muss Energie zugeführt werden. Die Verfügbarkeit von Energieströmen aus geologischen Lagerstätten ist räumlich und zeitlich beschränkt, und deren Erschließung ist mit Gefahren für Umwelt und Frieden verbunden. Langfristig muss der Energiebedarf aus regenerativen Quellen gedeckt werden, welche auf dem Zustrom von Energie durch Sonnenlicht basieren. Durch die Identifikation von Wärme und Entropie können die thermodynamischen Prozesse systematisch formuliert und Schülern prinzipiell zugänglich gemacht werden.

Dieser Artikel ist in leicht veränderter Fassung bereits erschienen in: Kolling, Stefan (Hrsg.) : Beiträge zur Experimentalphysik, Didaktik und computergestutzten Physik. Berlin : Logos, 2007, S. 97-117. …

… [Wolfgang Klafki] nennt die Lösung epochaltypischer Probleme ein vorrangiges Bildungsziel. Die oben genannten Krisen und Konflikte um Energieresourcen sowie die globale Veränderung des Strahlungshaushaltes der Erde sind ein epochaltypisches Problem, vielleicht sogar das einzige, welches primär durch physikalischen Sachverstand gelöst werden kann. Wärmelehre müsste demnach den Schwerpunkt im Physikunterricht bilden, und zwar in allen Schulformen. Für unser Wohlergehen ist es von Bedeutung, dass alle Mitglieder unserer Gesellschaft ihren bewussten Beitrag leisten, Energieströme sinnvoll und effizient zu nutzen, sei es als Arbeiter, Ingenieur oder Konsument. …

Entropie

Sonntag, 1. Mai 2011 - 19:00

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Entropie (Sozialwissenschaften)&oldid=87519759:

Eine der menschlichen Intuition entgegenkommende Weise, die Bedeutung von Entropie verständlich darzustellen, besteht darin, nicht die Entropie selbst, sondern die Veränderung von Entropie zu betrachten, also die Zunahme oder die Verringerung von Entropie.

  • Entropiezunahme ist Informationsverlust:
Gilbert Newton Lewis schrieb im Jahr 1930: „Eine Zunahme der Entropie bedeutet Informationsverlust und nichts Anderes.“[1]
Die kurze Zusammenfassung einer Erklärung der Entropie von Murray Gell-Mann im Jahr 1994 lautet: „Entropie ist Informationsmangel, dessen Größe an dem Aufwand gemessen wird, der zur Behebung dieses Informationsmangels erforderlich wäre.“ (Einzelheiten s.u.)
  • Zur Entropieverringerung benötigt ein System seine Umwelt:
Ein System kann seine Entropie nur durch die Belastung seiner Umwelt verringern. Dazu muss es offen sein. Verringert eines seiner Subsysteme seine Entropie, so muss entweder die Summe der Entropien der übrigen Subsysteme im Gesamtsystem ansteigen oder das Gesamtsystem muss seine Umwelt mit Entropie belasten.
  • Entropiezunahme verringert die Veränderungsfähigkeit eines Systems:
Ein System mit niedriger Entropie kann sich leichter ohne Belastung seiner Umwelt [planvoll] verändern als ein System mit hoher Entropie. Verändert sich ein System unabhängig von seiner Umwelt, dann nimmt seine Entropie zu. Ein System mit maximaler Entropie kann sich aus eigener Kraft überhaupt nicht mehr [planvoll]verändern. Diese beiden Tatsachen treffen auf die Subsysteme eines Systems gleichermaßen zu.

Der letzte Punkt ergibt sich auch aus einer exakten Definition der Entropie in der Physik: Wenn ein thermodynamisches System sich ausgehend von einem alten Zustand so verändern kann, dass es zum Erreichen eines neuen Zustandes keinerlei thermische Energie mit seiner Umwelt austauschen muss, dann ist dieser neue Zustand „adiabatisch erreichbar“. Das ist nur möglich, wenn die Entropie des thermodynamischen Systems im alten Zustand niedriger ist als die Entropie des Systems im neuen Zustand. Das bedeutet auch, dass vom neuen Zustand ausgehend der alte Zustand nicht adiabatisch erreichbar ist. Mit eigenen Mitteln kann das System nicht zum alten Zustand zurückkehren. Ist in einem System eine Veränderung adiabatisch erreichbar, so ist das System hinsichtlich dieser Veränderung autark.

[1] Lewis, Gilbert Newton (1930): The Symmetry of Time in Physics, Science, 71, 0569

Als physikalische Größe ist die Entropie eine der Zustandsgrößen der materiellen Umwelt der Wirtschaft. Größere Aufmerksamkeit für die Darstellung dieses Sachverhalts und seiner Auswirkungen erzielte erstmals Nicholas Georgescu-Roegen. Eine Rolle spielt die Entropie auch in der Diskussion über die Beschränkung der Wirtschaft durch ihre materielle Umwelt, eine im gegenwärtigen Sprachgebrauch als „Physiokratie“ bezeichnete Position. Die Unüberwindbarkeit der Grenzen der dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik unterworfenen materiellen Welt zeigte Leó Szilárd[2]: Selbst wenn in abgeschlossenen Systemen intelligentes Leben enthalten ist, kann in diesen Systemen die Entropie durch intelligentes Handeln nicht gesenkt werden. Innovation bietet keinen Ausweg zur Überwindung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik.

[2] Szilárd, Leó (1929): Über die Entropieverminderung in einem thermodynamischen System bei Eingriffen intelligenter Wesen. Zeitschrift für Physik 1929; 53: 840-856, Springer-Verlag Berlin (Habilitationsschrift), zu finden in Leff, Harvey S./Rex, Andrew F. (1991): Maxwell’s Demon – Entropy, Information, Computing