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Fachdidaktische Übungen 3.5.2007 Stefan Heusler. Kühlschrank Sehr gute Materialien zum Thema Thermodynamik finden Sie auf der Seite

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1 Fachdidaktische Übungen Stefan Heusler

2 Kühlschrank Sehr gute Materialien zum Thema Thermodynamik finden Sie auf der Seite Es existiert kein perpetuum mobile zweiter Art: Es ist unmöglich, Wärme vollständig in Arbeit umzuwandeln: Die Wärmeenergie eines Eimers Wassers kann nicht vollständig in Lageenergie umgewandelt werden. Der Energiesatz alleine reicht nicht aus, um dies zu beschreiben. Die „Richtung“, in die physikalische Prozesse hin ablaufen, wird durch den zweiten Hauptsatz festgelegt: Die Entropie muss mit der Zeit wachsen. Die Entropieänderung ist definiert als Hier ist d Q die Änderung der Wärmemenge, und T die Temperatur.

3 Drehimpulserhaltung Erhaltungssätze sind in der Physik stets mit Symmetrien gekoppelt: Die Energie ist erhalten, da die Naturgesetze zu jedem Zeitpunkt unverändert sind. Der Impuls ist erhalten, da die Naturgesetze in zwei relativ zueinander gleichförmig bewegten Bezugssystemen identisch sind. Drehimpuls ist erhalten, da die Naturgesetze in zwei relativ zueinander gedrehten Bezugssystemen identisch sind.

4 Drehimpulserhaltung Der Drehimpuls in z-Richtung und die Bewegungsenergie eines Massepunktes m, der sich um die z-Achse mit Abstand r dreht, ist gegeben durch Verkleinert man den Radius, bleibt der Drehimpuls erhalten. Um den Radius zu verkleinern, muss ich Arbeit verrichten – die Bewegungsenergie des Massepunktes nimmt mit kleinerem Radius zu! Drehimpuls= Impuls mal Radius Bewegungsenergie= ½ Masse*Geschwinditkeit^2


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