Dieses Wochenende ist es wieder soweit. In der Nacht von Samstag auf Sonntag werden Uhren um 2:00 Uhr um 1 Stunde auf 3:00 Uhr vorgestellt. Auch nach über 40 Jahren gibt es noch Leute, die ihre Probleme damit haben, ob sie ihre Zwiebeln für die Sommerzeit nun eine Stunde vor- oder eine Stunde zurück stellen sollen. Aber wenn man den Hintergrund kennt und ein wenig logisch denken kann, sollte da nichts mehr schief gehen.
Außer durch Windkraft wird bei uns Strom aus erneuerbaren Energiequellen in bedeutendem Umfang durch Fotovoltaik erzeugt. Eine Alternative hierzu bietet der Weg über die Solarthermie: Strom aus Sonnenwärme. Das bietet gewisse Vorteile, vor allem, wenn Sonneneinstrahlung im Überfluss vorhanden ist. Und wenn Strom im Überfluss erzeugt werden kann, wird auch P2L – eFuels die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen mit elektrischen Strom, interessant.
Was die komplette Erdkugel angeht, ist der Kohlenstoff keines der häufigen Elemente. Dafür kommt er im belebten Teil der Erde in umso größerer Menge vor. Kein Lebewesen kommt ohne Kohlenstoff aus. Und auch in unserem technischen Lebensumfeld ist er öfter zu finden, als wohl so mancher denkt.
Die elektromagnetische Induktion ist eine physikalische Erscheinung, die in der Elektrotechnik eine wichtige Rolle spielt. Nicht nur die Zündanlagen von Autos und Motorrädern beruhen auf ihr: Mit der Ausnahme der Fotovoltaik funktioniert praktisch unsere ganze Stromerzeugung mit elektromagnetischer Induktion.
Physikalische Einheiten der Arbeit/Energie und Leistung: Kraft ist Masse mal Beschleunigung. Arbeit ist Kraft mal Weg. Und wie sieht es mit der (mechanischen) Leistung aus? Hier kommt nun wieder einmal die Zeit ins Spiel und wird sogar zur dritten Potenz erhoben. Klingt komisch – ist aber so. Und warum es so ist, wird wiedereinmal klar, wenn man sich überlegt, was die einzelnen Größen in der Geschichte – und damit in der Formel – bewirken.
Eigentlich ist es keine gesetzliche Einheit mehr, das PS. Irgendwie aber doch geduldet, denn man darf mechanische Leistung zusätzlich zu der Angabe Kilowatt in PS vermerken. Das wird vor allem bei Autos und Motorrädern auch grundsätzlich gemacht. Eine Pferdestärke ist weniger als ein Kilowatt, daher ist bei gleicher Leistung die Zahl größer, wenn man sie in PS angibt. Aber wo kommt diese Einheit eigentlich her? Und wie ist sie definiert?
Früher war der Mensch froh, wenn er es sich wärmer machen konnte, als es draußen war. Seit der Entdeckung des Feuers war das warme Heim nur noch eine Frage des Fleißes beim Brennholz machen. Irgendwann aber wurde er unverschämt und wollte nicht nur außer Wärme auch Bewegung erzeugen können, sondern auch Kälte: Eine Weile nach der Dampfmaschine wurde die Kältemaschine erfunden – und heute heizen wir mit letzterer auch noch die Bude. Kühlschrank und Wärmepumpe: ein Prinzip – zwei gegensätzliche Anwendungen.
Wärmekraftmaschinen sind schon seit langem ein essenzieller Bestandteil unserer Technik. Wo Bewegung entsteht, steckt letztendlich in den meisten Fällen eine Wärmekraftmaschine dahinter. Das war schon zu Anfang der Industrialisierung so, als eine Dampfmaschine über Transmissionen die urtümlichen Drehbänke und Fräsmaschinen einer Fabrik antrieb. Und auch heute bezieht die modernste CNC- Werkzeugmaschine ihren Strom oft noch aus Kohle- oder Atomkraftwerken, bei denen Wärme mithilfe von Dampfturbinen in Bewegung umgewandelt wird.
Grundlegend für die Physik wie wir sie kennen sind der erste, aber auch der zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Der erste ist auch unter dem Namen „Energieerhaltungssatz“ oder „Satz von der Erhaltung der Energie“ bekannt. Beide Sätze sollte man kennen, wenn man sich für Energietechnik oder auch für Physik ganz allgemein interessiert.
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