Thermodynamik Physik?
In der Sauna hat es oft mehr als 100 °C. Warum wird man dort eigentlich nicht zart durchgekocht? Was passiert bei einem Aufguss?
Weiß jemand die Antwort?
(Kleiner Tipp: es hat was mit Entropie zu tun und die Tabelle könnte helfen)
3 Antworten
Im Rahmen des KPK müsste die Antwort wohl lauten:
Da die Entropieleitfähigkeit von Luft sehr gering ist, geht nur wenig Entropie von der heißen Luft in den Körper über. Diese Entropieaufnahme des Körpers wird dadurch kompensiert, dass durch die Verdunstung des Schweißes dem Körper gleichzeitig Entropie entzogen wird, weil gasförmiges Wasser (Dampf) mehr Entropie enthält als flüssiges.
Bei einem Aufguss erhöht sich durch die Feuchtigkeit etwas die Entropieleitfähigkeit, sodass mehr Entropie in den Körper gelangt, während der Entropieexport durch die verminderte Verdunstung des Schweißes etwas herabgesetzt wird. Dem Saunabesucher wird es vorübergehend heiß.
Warum wird man dort eigentlich nicht zart durchgekocht?
Überlege mal wie der menschliche Körper sich kühlen kann (Stichwort schwitzen) und was die relative Luftfeuchtigkeit damit zu tun hat.
Was passiert bei einem Aufguss?
Wasser wird auf eine heiße Oberfläche gegeben und verdampft.
- Eine finnische Sauna hat höchstens etwa 90°C; nie über 100°C.
- Leider fehlt bei Dir etwas thermodynamischer Durchblick. Deine Frage hat mit Grenzschichtbildung zu tun; nichts mit Entropie. Deine Tabelle bringt nichts.
- Die Hauttemperatur ist maßgebend für das Temperaturempfinden. Weil die Haut ,,umgeben" ist mit einer dünnen Schicht Schweiß, die durch Verdampfen Wärme entzieht, wird die Hauttemperatur allerhöchstens etwa 40°C
- Bei einem Aufguss wird die relative Feuchte in der Luft schlagartig erhöht. Dadurch wird die Verdampfung der Schweißschicht gehemmt und die Hauttemperatur steigt an; was zu einem Gefühl der Ueberhitzung führt.
Woher ich das weiß: Fleißiger Saunabesucher und Energie-Ingenieur
Ziel soll sein, das in der klassischen TD sehr abstrakte Konzept der Entropie so zu ändern, dass es auch für Schüler leicht verständlich wird
Interessantes Konzept. Die Naturgesetze und --zusammenhänge sollten so beschaffen sein, dass sie für Schüler verständlich sind. Wenn nicht, werden sie einfach umdefiniert. Wenn alles so einfach wäre! Uebrigens ist Unterricht in der Wärme-- und Energielehre sehr wohl möglich ohne den Begriff ,,Entropie" überhaupt zu verwenden. Damit kann man sogar Heizungen auslegen! (Eigene Erfahrung).
Ich hoffe nicht, dass jemand auf die Idee kommt, eine Zentralheizung oder sogar ein Dampfkraftwerk nach der ,,Karlsruher Physik" auszulegen.
Wenn alles so einfach wäre!
Dieses KPK ist auch nicht unumstritten und wird, soweit ich weiß, bislang auch nur in Baden-Württemberg gelehrt. Habe mich mal etwas damit beschäftigt. An den eigentlichen Naturgesetzen ändert sich da nicht viel, auch inhaltlich wird da nichts thermodynamisches umgestoßen. Das passt schon zusammmen. Nur die Darstellung ändert sich.
Allerdings fürchte ich, dass auch hier dasselbe passieren könnte, wie bei allen anderen bisherigen Versuchen, das sehr abstrakte und schwer verständliche Konzept der Entropie einleuchtend darzustelllen. Wirklich einleuchtend und verständlich findet eine neue Darstellung vor allem der Verfasser und begeistert sich daran.
Ich hoffe nicht, dass jemand auf die Idee kommt, eine Zentralheizung oder sogar ein Dampfkraftwerk nach der ,,Karlsruher Physik" auszulegen.
Falls sich das KPK durchsetzen sollte, woarn Zweifel angebracht sind, könnte das durchaus passieren.
Uebrigens ist Unterricht in der Wärme-- und Energielehre sehr wohl möglich ohne den Begriff ,,Entropie" überhaupt zu verwenden.
Aber nur auf der untersten Stufe.
Das kann man als Kenner der "klassischen" Thermodynamik so sehen. Mir scheint allerdings, dass hier nach dem KPK (Karlsruher Physikkurs) gelehrt wird. Der Karlsruher Physikkurs ist ein von Physikdidaktikern am Institut für Didaktik der Physik der Universität Karlsruhe ausgearbeiteter Vorschlag zur Neustrukturierung des Physikunterrichts in Schule und Hochschule. Ziel soll sein, das in der klassischen TD sehr abstrakte Konzept der Entropie so zu ändern, dass es auch für Schüler leicht verständlich wird. Der Begriff der Wärme wird dabei abgeschafft, da die thermodynamische Defintion der Wärme völlig vom Alltagsgebrauch verschieden sei und stattdessen die Entropie als ein Maß für die Wärmemenge gebraucht wird, die sowohl einen Zustand als auch einen Prozess beschreiben kann.