121 Lösungen Wenn einem kalt ist, dann kauert man sich zusammen. Zum Beispiel liegen dann die Arme am Oberkörper, und die Fläche nach außen hin sinkt ab. Unsere Vorfahren hatten deutlich mehr Körperbehaarung. Wenn sie froren, stellte sich die Haare auf um eine isolierende Luftschicht zu schaffen, die die Wärme besser hält (ähnlich wie beim aufgeplusterten Vogel in B 22.14, S. 23). Dieser Reflex hat sich bis heute erhalten, auch wenn er bei uns Menschen inzwischen ziemlich sinnlos geworden ist. Es sind zwei Effekte. Ist die Haut wärmer als die Luft, gibt der Mensch Wärmeenergie an die Luftschichte ab, die um seine Haut liegt. Durch die Luftströmung wird diese erwärmte Luft weggeweht, und das beschleunigt die Abkühlung. Der Luftzug lässt außerdem den Schweiß schneller verdunsten. Eine Sprühdusche kühlt den Körper durch Verdunstung. Das zusätzliche Wasser wirkt wie eine Art Superschweiß. Einige Beispiele sind: viel Wasser trinken, helle, leichte Kleidung tragen, im Schatten bleiben, kühl duschen, Ventilatoren und Klimaanlagen nutzen, kühle Getränke und Snacks zu sich nehmen, Wasserspiele und Pools nutzen, körperliche Anstrengung vermeiden Der wichtigste Tipp ist: Lasse die warme Luft erst einmal gar nicht rein. Halte tagsüber die Fenster geschlossen und ziehe Vorhänge, Rollos oder Jalousien zu, um die Sonne draußen zu halten. Öffne die Fenster erst in der Nacht und in den frühen Morgenstunden, wenn die Temperaturen draußen geringer sind als in der Wohnung. Außerdem sollte der Gebrauch von Elektrogeräten vermieden werden, die viel Wärmeenergie erzeugen, also vor allem der Herd! Es hilft auch, die nasse Wäsche aufzuhängen, weil beim Verdunsten die Umgebung gekühlt wird. Kapitel 24 Im Eiskasten befindet sich ein Thermostat. Steigt die Temperatur über den eingestellten Wert, dann springt ein Elektromotor an, der den Kompressor betreibt, und der Eiskasten wird gekühlt. Mit dem Stellrad kann man die Temperatur im Inneren des Eiskastens festlegen, ähnlich wie man das auch bei der Heizung in der Wohnung macht. Die Sterne geben an, wie kalt es im Tiefkühlfach bzw. in der Tiefkühltruhe wird (T 32.1). Symbol Temperatur Haltbarkeit der Lebensmittel –6 °C einige Tage –12 °C ca. 2 Wochen –18 °C ca. 3 Monate –18 bis –25 °C 3–12 Monate T 32.1 a) Händereiben: chemische Energie der Muskeln in Bewegungsenergie und diese dann in Wärmeenergie; b) Stahlwolle anzünden: chemische Energie der Batterie in elektrische Energie und diese dann in Wärmeenergie; c) Aufprall eines Meteoriten: Bewegungsenergie in Wärmeenergie; d) Holz verbrennen: chemische Energie in Wärmeenergie; e) Feuerbohren: chemische Energie der Muskeln in mechanische Energie und dann in Wärmeenergie; f) Viertaktmotor: chemische Energie des Kraftstoffs in Wärme und diese dann teilweise in Bewegungsenergie A 23 A 24 A 25 A 26 A 27 A 12 A 15 Zwischen Bohrer und Holz kommt es zu Reibungskräften. Je schneller sich der Bohrer dreht, desto mehr mechanische Energie wird in Wärme umgewandelt und desto wärmer wird es. Es ist ähnlich wie beim Feuerbohren (B 24.6, S. 37), nur dass es in diesem Fall nicht brennen sollte. Seit 2005 muss in Österreich der Müll per Gesetz verbrannt werden. Dabei entsteht natürlich jede Menge Wärmeenergie, die normaler Weise ungenutzt in der Umgebung verpuffen würde. Fernheizwerke können ganze Stadteile relativ wirtschaftlich und umweltfreundlich mit Wärme versorgen und dabei die sowieso vorhandene Wärmeenergie aus dem Müll mitbenutzen. Immerhin macht der Wärmeanteil aus der Müllverbrennung österreichweit etwa 25 % aus. Der Rest stammt von der Verbrennung durch Erdöl und Erdgas. Im Kraftwerk wird Wasser unter Druck auf 130 °C erhitzt. Es ist im Prinzip genauso wie beim Druckkochtopf (siehe Kap. 25.3). Weil Wasser eine sehr hohe Wärmekapazität hat (siehe Kap. 21.6) und die Rohre sehr gut isoliert sind, geht beim Transport zu den Haushalten nicht allzu viel von der Wärmeenergie verloren. Damit etwas brennen oder glühen kann, braucht es Sauerstoff. Weil durch einen Luftzug mehr Sauerstoff zum Feuer oder zur Glut gelangt, wird die Verbrennung heftiger. Dieser Effekt spielt auch beim Fettbrand ( A 19 ) eine Rolle. Fette und Öle fangen erst bei mehreren hundert Grad zu brennen an. Wasser kocht aber schon bei 100 °C und verdampft daher auf Grund der enormen Hitze sofort. Es dehnt sich dabei sehr stark aus und reißt das brennende Fett aus dem Behälter. Das Öl verteilt sich dadurch in der Luft und kommt mit viel mehr Sauerstoff in Berührung, wodurch es wiederum viel schneller verbrennt (siehe auch A 18 ). Durch Wärmeströmung entstehen die typischen Feuersäulen. Einen Fettbrand kann man am besten löschen, indem man das Feuer zum Beispiel mit einer Decke erstickt. Das Wissen über Fettexplosionen ist vor allem in Küchenberufen wichtig – zum Beispiel für Köchinnen und Köche, die oft mit heißem Fett arbeiten. Auch Feuerwehrleute müssen genau wissen, wie man Fettbrände sicher löscht. Aber auch im Alltag zu Hause ist dieses Wissen wichtig: Beim Kochen kann schnell ein Fettbrand entstehen – wer dann richtig handelt, kann schlimme Unfälle verhindern. Es ist wie in A 18 . Durch das Schwingen gelangt sehr viel Sauerstoff zur Stahlwolle, und diese kann dadurch viel heftiger abbrennen. In B 24.29 ist links der Beginn des Arbeitstakts dargestellt. Der Kolben befindet sich ganz oben und die Zündkerze erzeugt gerade einen Funken. Durch den Einlass kommt gleichzeitig schon wieder das neue Benzin-Luft-Gemisch. Das Gas oben verbrennt und drückt den Kolben hinunter. Zu Beginn des zweiten Taktes befindet sich der Kolben am tiefsten Punkt. Während das heiße, verbrannte Benzin-Luft-Gemisch ausströmt, strömt gleichzeitig schon das neue, kalte Benzin-Luft-Gemisch in den Zylinder nach. Weil der Auslass links offen ist, kann natürlich auch etwas von dem neuen, kalten Gemisch unverbrannt verduften. Das ist der Nachteil dieses Motors, weil Benzin ungenutzt verloren geht. Der Vorteil ist aber auf der anderen Seite, dass jeder zweite Takt ein Arbeitstakt ist und ein Zweitakter daher mehr Leistung erzeugt als ein Viertakter. Dabei handelt es sich um Kühlrippen, damit die Wärme des Motors besser abgegeben werden kann. Durch die Rippen wird nämlich die Oberfläche stark vergrößert, und diese bestimmt wiederum, wie groß die Wärmeabgabe ist. Auch ein Radiator bei einer Heizung ist ähnlich gerippt, um die Wärme besser abzugeben. Ein gut gekühlter Motor läuft gleichmäßig und sicher. Überhitzung kann zu Schäden oder sogar Unfällen führen. A 16 A 17 A 18 A 19 A 20 A 21 A 22 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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