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Wissenschaft im Alltag: Vorsicht, heiß!
Isoliergefäße trotzen scheinbar der Physik und halten Getränke im Winter warm, im Sommer kühl.
Wer seinen Glühwein auch bei klirrender Kälte schön heiß oder
den Eistee im Sommer selbst nach Stunden noch gekühlt genießen
möchte, füllt das Getränk in Thermoskanne oder -becher
und trotzt damit, wohl ohne sich dessen bewusst zu sein, der physikalischen
Beschaffenheit unserer Welt. Denn die strebt nach Ausgleich,
wenn zwei Systeme verschiedener Temperatur in Kontakt
kommen. Das kältere wird erwärmt, das andere abgekühlt, und mit
der Zeit stellt sich eine mittlere Temperatur ein. Dass Wärme, genauer:
thermische Energie, dabei immer nur von dem Ort hoher
Temperatur abfließt und nicht umgekehrt, ist ein Naturgesetz, genannt
der 2. Hauptsatz der Thermodynamik, das schon so manchen
Traum vom Perpetuum mobile zerstört hat. Und so setzt auch der
Thermosbecher auf dem Weihnachtsmarkt die Physik nicht außer
Kraft. Alles, was er leisten kann, ist, diesen Ausgleichsvorgang zu
verzögern.
Ein dazu geeignetes Gefäß muss seinen Inhalt deshalb thermisch gut isolieren. Sein Material sollte beispielsweise Wärme schlecht leiten. Metalle wie Gold, Kupfer und Silber eignen sich deshalb weniger als etwa Kunststoff oder Glas. Davon kann sich jeder selbst überzeugen: Der heiße Tee oder Kaffee, in einer eleganten Silberkanne mit einer Wärmeleitfähigkeit von knapp 430 Watt pro Meter mal Kelvin gereicht, kühlt merklich schneller ab als der in einer Porzellankanne mit nur rund 1 W/mK. Noch besser schützt nur die Abwesenheit jeglichen Materials, also ein Vakuum...
Ein dazu geeignetes Gefäß muss seinen Inhalt deshalb thermisch gut isolieren. Sein Material sollte beispielsweise Wärme schlecht leiten. Metalle wie Gold, Kupfer und Silber eignen sich deshalb weniger als etwa Kunststoff oder Glas. Davon kann sich jeder selbst überzeugen: Der heiße Tee oder Kaffee, in einer eleganten Silberkanne mit einer Wärmeleitfähigkeit von knapp 430 Watt pro Meter mal Kelvin gereicht, kühlt merklich schneller ab als der in einer Porzellankanne mit nur rund 1 W/mK. Noch besser schützt nur die Abwesenheit jeglichen Materials, also ein Vakuum...
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