Wärme im Alltag

Wärme, die von der Sonne zur Erde gelangt, ist für das ganze Leben auf dem Planeten unersetzlich. Zu lernen, wie man Wärme nutzt, ermöglichte es den Menschen, Zivilisationen zu entwickeln und weiter zu bestehen. Vom warmen Essen, über den Hausbau, bis hin zur Industrie. Wir nutzen unser Wissen über Wärme, Temperatur und thermische Eigenschaften in fast jedem Bereich unseres Lebens. Das machen wir sogar, ohne direkt darüber nachzudenken.

Kaum zu glauben. Schauen wir uns ein paar Beispiele an! Wenn du schon mal Probleme hattest, ein Glas zu öffnen, hast du vielleicht gemerkt, dass es leichter wird, den Deckel abzumachen, wenn du heißes Wasser darüber laufen lässt. Das liegt daran, dass der Metalldeckel beim Erwärmen größer wird. Er dehnt sich aus.

Das passiert mit den meisten Stoffen und wird thermische Ausdehnung genannt. Das Wissen über thermische Ausdehnung kann für den Bau von Brücken oder Gleisen genutzt werden. Brücken und Schienen werden aus kleineren Teilen gebaut, die sich ausdehnen, wenn sie warm werden. Das könnte die Schienen oder Brücken verbiegen und zum Einsturz und schweren Unfällen führen. Deshalb werden die Teile auf eine besondere Art zusammengesetzt, so können sie sich frei ausdehnen und zusammenziehen.

Ein weiteres Beispiel für die thermische Ausdehnung von Stoffen sind Geräte, die wir nutzen, um die Temperatur zu messen: Thermometer. Sie nutzen die Ausdehnung von Metallen oder Flüssigkeiten wie Quecksilber, um anzuzeigen, wie warm oder kalt etwas ist. Da wir die Temperatur messen können, können wir auch feststellen, dass Wärme von wärmeren zu den kälteren Stoffen wandert und, dass das auf unterschiedliche Arten geschehen kann. Sie kann durch direkten Kontakt übertragen werden, wie von einer heißen Herdplatte auf die leckere Suppe im Topf. Sie kann in Form von Strahlung zwischen weit entfernten Objekten durch die Luft oder das Weltall reisen.

So wie z.B. die Wärme von der Sonne, die auf der Erde ankommt. Die Wärme kann auch durch die Teilchen in Flüssigkeiten und Gasen transportiert werden. Du kannst das merken, wenn die von der Heizung erwärmte Luft sich im Zimmer ausbreitet. Aber manche Stoffe oder Materialien machen es der Wärme schwer, sie zu durchdringen.

Wir nennen solche Stoffe oder Materialien Isolatoren. Ein Beispiel für einen Isolator wäre ein Wollpulli, den du im Winter trägst. Er hält dich warm, weil er deine Körperwärme nicht durchlässt. Wir nutzen isolierende Materialien auch, um die Wärme in unseren Häusern zu halten. Die meisten modernen Häuser sind so gebaut, dass die Wärme kaum entweichen kann.

Dadurch reicht schon die Wärme der elektrischen Geräte und des Menschen in den Wohnungen, um die Häuser warm zu halten. Solche Häuser brauchen oft keine extra Wärmequelle wie einen Kamin oder eine Heizung! Das macht sie sehr umweltfreundlich und energieeffizient. Wir nennen sie Passivhäuser. Während Passivhäuser die ganze Wärme drin behalten, macht ein Kühlschrank genau das Gegenteil.

Er nimmt die ganze Wärme von innen und transportiert sie nach draußen. Dadurch bleibt es im Kühlschrank selbst am heißesten Tag kalt. Ein Kühlschrank ist ein Beispiel für eine Wärmepumpe. Wärmepumpen können auch heiße Luft in unsere Häuser rein oder raus pumpen oder Wasser, das wir zu Hause nutzen, erwärmen. Thermische Ausdehnung, Temperaturmessung, Wärmeübertragung, Isolatoren und Wärmepumpen sind nur ein paar Beispiele dafür, wie wir Wärme im Alltag nutzen.

Fallen dir noch weitere Beispiele ein?