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Über dieses Buch

Warum bewegt sich ein lose herabhängender Duschvorhang beim Anstellen der Dusche unerwünscht auf den Körper zu? Verblüffend......oder: Die Kunst, ein Steak zu braten. 50 Alltagsphänomene werden anschaulich beschrieben und allgemein verständlich erklärt. Ein ausführliches Glossar hilft beim physikalischen Verständnis der Fachbegriffe.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Haus & Garten

Phänomen 1. Das seltsame Verhalten einiger Flüssigkeiten im Haushalt

Es gibt eine Reihe von Flüssigkeiten im Haushalt, die sich ganz anders verhalten als wir das z. B. von Wasser gewohnt sind. Sie sind nicht nur insgesamt “zäher” als Wasser, sondern reagieren in bestimmten Situationen auch ganz anders, als wir es aufgrund unserer Erfahrungen mit Wasser erwarten würden. Zu diesen Flüssigkeiten zählen insbesondere - Ketchup, das umso “dünnflüssiger” wird, je schneller wir es schütteln, - Honig, der umso “zäher” wird, je schneller wir darin rühren, - Lackfarbe, die sich leicht streichen lässt, dann aber perfekt auf der gestrichenen Fläche haftet - es sei denn, man streicht zu dick und es bilden sich Tropfen, die nach unten fließen.

Heinz Herwig

Phänomen 2. Tee- und Kaffeekannen tropfen leider meist unerwünscht nach

Auch wenn man den Kaffee oder Tee noch so vorsichtig und gefühlvoll einschenkt, am Ende gibt es immer wieder ein Problem. Einzelne Tropfen landen entweder direkt auf dem Tischtuch oder nehmen “den Umweg” über den Hals der Kanne und führen letztlich auch so zu ärgerlichen Flecken. Muss das denn wirklich sein?

Heinz Herwig

Phänomen 3. Nicht an jedem heißen Gegenstand verbrennen wir uns die Finger – wieso eigentlich nicht?

An einer heißen Pfanne können wir uns auf sehr unangenehme Weise die Finger verbrennen, an einem gleich heißen Gegenstand aus Kunststoff aber nicht. Es kann also nicht alleine die Temperatur eines Gegenstands entscheidend dafür sein, ob wir uns die Finger verbrennen oder nicht.

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Phänomen 4. Wassertropfen „tanzen“ auf der heißen Herdplatte - sicherlich nicht aus Übermut

Wenn man z. B. eine heiße Pfanne langsam mit Wasser füllt, bildet sich zunächst ein Wasserfilm, in dem man kurz danach erste Dampfblasen erkennen kann. Offensichtlich verdampft dasWasser (wenn nur wenig eingefüllt wird) ziemlich stark, wobei sich immer mehr schnell anwachsende Dampfblasen bilden. Wenn die Fläche, auf die das Wasser auftrifft, aber sehr heiß ist, wie z. B. die Herdplatte selbst, geschieht etwas ganz anderes: Es bildet sich kein Film mit Dampfblasen, sondern einzelne Tropfen “tanzen wie von Geisterhand geführt” auf dem heißen Untergrund hin und her.

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Phänomen 5. Wir drehen ganz selbstverständlich einen Wasserhahn auf oder zu – aber was geschieht dabei eigentlich genau?

Einer der alltäglichsten Handgriffe im Haushalt ist das Auf- oder Zudrehen eines Wasserhahns. Der Effekt ist nicht überraschend; es fließt mehr oder weniger Wasser. Trotzdem ist es ganz aufschlussreich, genauer zu ergründen, warum das so ist und welche physikalischen Vorgänge damit verbunden sind.

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Phänomen 6. Ein Wasserstrahl bildet nach dem Aufprall auf eine ebene Fläche eine kreisringförmige Struktur aus

Wenn ein Wasserstrahl auf eine ebene Fläche auftrifft, breitet er sich anschließend als dünner Film gleichmäßig in radialer Richtung aus. Bei einem bestimmten Radius kommt es aber zu einer deutlichen Verdickung des Flüssigkeitsfilms. Dieser Übergang ist dann als kreisförmige Struktur im Wasserfilm deutlich zu erkennen. Dies kann man z. B. beobachten, wenn der Wasserstrahl im Spülbecken auf einen großen flachen Teller auftrifft.

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Phänomen 7. Ein lose herabhängender Duschvorhang bewegt sich unerwünscht auf den Körper zu, wenn die Dusche angestellt wird

Das Phänomen ist so bekannt wie unerwünscht: Nachdem die Dusche stark aufgedreht worden ist, wird der zunächst lose herabhängende Duschvorhang “wie von Geisterhand” nach innen gedrückt und kann dann im Extremfall sogar unangenehm am nassen Körper kleben. Erst wenn die Dusche wieder abgestellt wird, kehrt er in seine alte Position zurück. “Erfahrene Duscher” wissen, dass dieses Problem nicht auftritt, wenn der Duschvorhang ein Stück weit geöffnet wird.

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Phänomen 8. Eine defekte Toilettenspülung unterbricht den Wasserfluss nicht langsam, sondern lässt den „Wasserhammer“ zuschlagen

Während normalerweise ein spezielles, langsam schließendes Ventil den Wasserfluss bei der Toilettenspülung allmählich geringer werden lässt, führt ein defektes Ventil zu einer plötzlichen Unterbrechung. Die Folge ist ein beunruhigend lautes, knallartiges Geräusch, das von der Wasserleitung ausgeht und eine erhebliche Belastung der Rohre vermuten lässt. Nach allgemeinem Sprachgebrauch ist dies das Geräusch des “Wasserhammers”.

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Phänomen 9. Luftfeuchte, Behaglichkeit und Schimmelbildung

Für eine behagliche Wohnatmosphäre darf die Luft weder “zu trocken” noch “zu feucht” sein. Bei deutlich zu feuchter Luft kommt es sogar zur Kondensation des Wasserdampfes aus der feuchten Luft. In diesem Zusammenhang kann es dann zur Schimmelbildung an kalten Außenwänden und zu Stockflecken im stets feuchten Badezimmer kommen. Zusätzlich stellt sich die Frage, warum wir zu trockene und zu feuchte Luft als unangenehm empfinden.

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Phänomen 10. Heizungssysteme und Heizkörpertemperaturen

Verschiedene Heizungssysteme in Wohnräumen können durchaus dieselbe Energie in den Raum befördern. Dabei kann es lokal aber zu sehr unterschiedlichen Temperaturen kommen. Zusätzlich verhalten sich verschiedene Heizungssysteme bei veränderten Betriebsbedingungen u. U. sehr unterschiedlich. Wenn man auf den im Bild gezeigten Radiator ein Handtuch zum Trocknen legt, reagiert dieser sehr verschieden, je nachdem, ob er elektrisch oder über einen Warmwasser-Kreislauf betrieben wird.

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Phänomen 11. Zugerscheinungen in der Wohnung bei offenem, aber auch bei geschlossenem Fenster

Häufig treten in der Wohnung Situationen auf, die mit “es zieht” beschrieben sind: Bei offenen Fenstern oder Türen ist die Ursache offensichtlich, aber auch wenn beides nicht der Fall ist, kann man gelegentlich bzw. in bestimmten Situationen unbehaglichen Zugerscheinungen ausgesetzt sein, “obwohl” alle Fenster und Türen geschlossen sind.

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Phänomen 12. Der „verzweifelte“ Versuch, einen Raum mit Hilfe eines Lüfters oder des Kühlschranks zu kühlen

An heißen Sommertagen ist jede Methode willkommen, mit der man die Temperatur im Raum absenken kann. Mit der Erfahrung, dass ein Lüfter Kühlung verschafft und dass der Innenraum des Kühlschrankes ja schließlich auf niedrigen Temperaturen gehalten wird, müsste es doch möglich sein, einen Raum z.B. über Nacht zu kühlen, in dem man einen Lüfter laufen oder die Kühlschranktür geöffnet lässt (oder beides . . . ).

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Phänomen 13. Firmen werben damit, dass ihre Heizkessel für Warmwasserheizungen Wirkungsgrade von 106% besitzen – kann das sein?

Wirkungsgrade werden ganz allgemein als Verhältnis von “Nutzen” zu “Aufwand” definiert. Wenn nun davon auszugehen ist, dass die Heizkesselfirmen seriös sind (der Zahlenwert 106% wird schon stimmen), aber auch wie jeder von uns den Vorgaben des Ersten Hauptsatzes der Thermodynamik zur Energieerhaltung unterliegen, so muss es eine rationale Erklärung für den unerwartet großen Zahlenwert geben. Der Schlüssel zu dieser Erklärung muss wohl sein, was hier “Nutzen” und was “Aufwand” ist.

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Phänomen 14. Gartenbewässerung und wie man entfernte Stellen im Beet erreicht

Wenn im Sommer die Gartenpflanzen mit einem Schlauch bewässert werden sollen, kann das Problem auftreten, dass weiter entfernte Pflanzen nicht mehr von dem Wasserstrahl erreicht werden. Eine Lösung wäre natürlich ein längerer Schlauch, aber die Erfahrung des Gartenbesitzers führt noch zu einer anderen Lösung: Wenn das Schlauchende mit den Fingern zusammengedrückt wird, reicht der Wasserstrahl deutlich weiter und das Problem kann auf diese Weise gelöst werden.

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Phänomen 15. Eine Balkonpflanzenbewässerung versagt - was tun?

Gartencenter vertreiben Balkonkasten- Bewässerungssysteme namhafter Firmen mit dem Versprechen absoluter Zuverlässigkeit. Ein Problem gibt es jedoch, wenn man in der Installation von der ursprünglich vorgesehenen Art abweicht und nicht nur die Balkonkästen an der Brüstung, sondern auch einige Kübel, die auf dem Boden stehen, damit bewässern möchte. Dann erlebt man eine unangenehme Überraschung: Der Vorratsbehälter ist in kürzester Zeit weitgehend entleert und die Kübelpflanzen entsprechend “ertränkt”.

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Speisen & Getränke

Phänomen 16. Kochen, braten, backen - was geschieht da eigentlich?

Viele Lebensmittel, die wir zu uns nehmen, müssen erst in der einen oder anderen Art “hitzebehandelt” werden. Sei es, dass wir Eier oder Kartoffeln kochen, ein Steak braten oder einen Kuchen backen - stets ist der Küchenherd im Spiel, entweder mit heißen Herdplatten, warmer Umluft oder in Grillfunktion. Mit viel Erfahrung und/oder guten Rezepten gelingt es in der Regel, den gewünschten Erfolg zu erzielen - es wäre aber doch schön, zu wissen, was da eigentlich in und auf unserem Küchenherd (physikalisch und chemisch) geschieht.

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Phänomen 17. Die Kunst, ein Steak zu braten

Außen schön dunkel, innen noch hellrot - so wünschen sich viele ihr Filet-Steak und bestellen es als medium oder medium rare. Nicht immer ist allerdings das, was dann auf dem Teller landet, so ganz nach dem Geschmack des Gasts. Es ist offensichtlich nicht ganz so einfach, die genau richtige thermische Behandlung des zunächst rohen Steaks zu finden - und in der Tat gibt es eine ganze Reihe sehr spezieller Empfehlungen.

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Phänomen 18. Die Kunst, ein Ei zu kochen

Auch wenn man sich nicht durch die Frage “Wann werden die Eier denn endlich weich?” als absoluter Koch-Laie erweist, ist es keineswegs selbstverständlich, dass ein gekochtes Ei stets so auf den Tisch kommt, wie man es gerne hätte. Der Wunschzustand ist z. B.: Mit einem schön weichen Eigelb, aber ohne dass an einigen Stellen noch flüssiges (“glibberiges”) Eiweiß vorhanden ist. Die Regel “fünf Minuten” - unabhängig von der Größe des Eis - kann nicht immer funktionieren.

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Phänomen 19. Ein gekochtes Ei, das zur Abkühlung in einen Wasserstrahl gehalten wird, zeigt keine Strömungsablösung

Bekanntlich müssen Körper “stromlinienförmig” sein, damit es nicht zur Strömungsablösung im stromabwärtigen Bereich kommt. Schlanke Flugzeugtragflügel z. B. vermeiden durch ihre geometrische Form Strömungsablösungen (wenn der Anstellwinkel nicht zu groß ist). Hinter einem Pkw kommt es aber stets zu großen Ablösegebieten. Ist dann ein Ei wirklich so “schlank”, dass aufgrund dieser Geometrie die Ablösung des Wasserfilms in stromabwärtigen Bereich vermieden wird?

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Phänomen 20. Wasser in einem Topf auf dem heimischen Herd durchläuft eine Reihe auffälliger Veränderungen, bevor es „kocht“

Wenn Wasser in einem offenen Topf (ausgehend von der Umgebungstemperatur) zum Sieden gebracht wird, kann man eine Reihe von unterschiedlichen Zuständen im Topf beobachten, bis es zum vollständigen Siedevorgang mit stark bewegter Wasseroberfläche kommt. Was die Bildung von Dampfblasen betrifft, lassen sich verschiedene charakteristische Phasen unterscheiden.

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Phänomen 21. Das Kochen im Dampfdruck-Kochtopf geht schnell, hat aber manchmal auch seine Tücken

Ein ebenfalls gängiger Name ist “Schnellkochtopf”, womit bereits eine wichtige Funktion benannt ist. Es geht schneller und als Folge davon ist es auch energetisch sinnvoll, mit dem Dampfdruck bzw. Schnellkochtopf zu kochen. Die Benutzung eines solchen Dampfdruck- Kochtopfes kann aber auch seine Tücken haben: Dass man zwischendurch den Kochzustand nicht testen kann, ist noch das geringere Problem. Wenn man den Kochvorgang unterbricht, um z. B. weitere Zutaten zuzugeben, kommt es sehr leicht dazu, dass z. B. eine Erbsensuppe anbrennt und damit weitgehend ungenießbar wird.

Heinz Herwig

Phänomen 22. Den Kaffee möglichst heiß trinken

Es soll ja vorkommen, dass man sich gerade eine Tasse Kaffee gekocht hat, die man möglichst heiß trinken möchte, und ein Telefonanruf genau das verhindert. Da der Kaffee endgültig mit Milch getrunken werden soll, stellt sich jetzt die Frage: Die (kalte) Milch gleich in den Kaffee geben und dann telefonieren, oder besser einige Minuten warten und die Milch erst kurz vor dem Trinken zugeben. Wann ist der Kaffee beim Trinken heißer?

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Phänomen 23. Teeblätter sammeln sich nach dem Umrühren in der Mitte des Tassenbodens

Wenn man Tee mit dem Löffel in einer Teetasse umrührt, so verwirbelt man die feinen Teeblättchen zunächst sehr stark. Nimmt man dann den Teelöffel heraus und überlässt den Tee sich selbst, so erkennt man, markiert durch die Teeblätter, eine Rotationsbewegung, die allmählich abklingt. Dabei sinken die Teeblätter auf den Tassenboden und sammeln sich dabei immer mehr im Zentrum des Bodens. Wenn die Bewegung des Teewassers endgültig abgeklungen ist, finden sich alle Teeblätter schön vereint im Zentrum des Teetassenbodens.

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Phänomen 24. Die geschüttelte Mineralwasser-Flasche steht unter hohem Druck – und andere Effekte von gelöstem Kohlendioxid

Eine (all)tägliche Erfahrung beim Öffnen einer Mineralwasser-Flasche ist das zischende Geräusch aufgrund des offensichtlich hohen Drucks in der Flasche, besonders wenn diese zuvor geschüttelt worden ist. Das gelöste Kohlendioxid perlt dann sehr heftig aus. Sehr viel moderater läuft dieser Vorgang bei Sekt in einem Sektkelch ab, wobei bestimmte Gläser sogar die Eigenschaft haben eine “Perlenschnur” von aufsteigenden Bläschen zu erzeugen.

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Phänomen 25. Eine sehr kalte Mineralwasser-Flasche gefriert nach dem Öffnen sehr schnell und offensichtlich vollständig

Wenn eine Mineralwasser-Flasche in einer frostigen Nacht draußen gestanden hat, ist zunächst erstaunlich, dass trotz “hoher Minusgrade” das Mineralwasser noch flüssig sein kann. Wenn man die Flasche dann aber öffnet, geschieht etwas vielleicht noch Unerwarteteres: Das Mineralwasser gefriert, ein Vorgang, der meist oben in der Flasche beginnt und sich dann nach unten fortsetzt, bis der gesamte Flascheninhalt zu Eis erstarrt ist. Unter dem Stichwort “Wasser zu Eis” findet man im Internet Videos, die dies eindrucksvoll zeigen.

Heinz Herwig

Reisen & Freizeit

Phänomen 26. Auftriebserzeugung an einem Flugzeug-Tragflügel

Verschiedene Aspekte bezüglich der Geometrie von Tragflügeln lassen vermuten, dass sie für die Auftriebserzeugung von Bedeutung sind. Die wesentlichen Aspekte sind - die Flügeldicke, - die Flügelwölbung, - der Flügel-Anstellwinkel, - die runde Vorderkante, - die scharfe Hinterkante. Welche Rolle spielen diese Aspekte für die Erzeugung des Auftriebs an einem Tragflügel?

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Phänomen 27. Flugzeuge starten und landen mit vielen „Zusatzflügeln“, mit denen die Tragflächen vergrößert werden

Wer schon einmal im Flugzeug so gesessen hat, dass er auf eine der beiden Tragflächen schauen konnte, wird sich vielleicht gewundert haben, wie diese sich im Landeanflug verändert. Sowohl an der Vorderkante als auch im hinteren Bereich werden zusätzliche kleinere Flügel ausgefahren. Sie vergrößern die insgesamt vorhandene Tragfläche, geben aber zusammen mit dem eigentlichen Hauptflügel ein geradezu verwirrendes Bild ab.

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Phänomen 28. Auch hinter vierstrahligen Flugzeugen sind in größerer Entfernung immer nur zwei Kondensstreifen zu sehen

Schaut man bei wolkenlosem Himmel Flugzeugen hinterher, so kann man häufig Kondensstreifen beobachten, die offensichtlich hinter den Triebwerken entstehen. Aber: Auch bei vierstrahligen Flugzeugen verbleiben in einer gewissen Entfernung und dann oftmals für sehr lange Zeit nur zwei nebeneinanderliegende Kondensstreifen, was zunächst merkwürdig erscheint.

Heinz Herwig

Phänomen 29. Warum fliegen Verkehrsflugzeuge eigentlich nicht schneller?

Flugzeuge werden mit enormem Aufwand technisch weiterentwickelt und dabei zumindest über die letzten dreißig Jahre gesehen immer größer, leiser, spritsparender, vielleicht sogar komfortabler, aber nicht schneller. Dabei wäre dies den Nutzern bestimmt einiges wert, wenn z. B. ein Flug von Frankfurt nach San Francisco nicht mehr elf Stunden dauern würde.

Heinz Herwig

Phänomen 30. Ein Heißluftballon und ein Flugzeug können in der Luft bleiben, weil es den Auftrieb gibt – ist das in beiden Fällen dieselbe physikalische Größe?

Offensichtlich gibt es beim Ballon und beim Flugzeug, wenn diese auf einer konstanten Höhe bleiben, eine nach oben gerichtete Kraft, die genau die Gewichtskraft des Ballons bzw. Flugzeugs kompensieren kann. Erfahrungsgemäß muss sich das Flugzeug dabei mit hoher Geschwindigkeit bewegen, der Ballon kann aber durchaus an einer festen Stelle in der Luft verbleiben. Es müssen wohl doch grundsätzlich verschiedene “Mechanismen” am Werk sein.

Heinz Herwig

Phänomen 31. Ein mit Helium gefüllter Ballon bewegt sich bei einer Kurvenfahrt in die „falsche“ Richtung

Auf der Rückfahrt von der Osterkirmes stehen zwei Kinder in der Straßenbahn und halten je einen mit Helium gefüllten Luftballon an einem Faden in der Hand. Dass die Ballons durch ihren Auftrieb nach oben steigen und entsprechend den Haltefaden straffen, wundert die Kinder nicht. Als die Straßenbahn dann aber in eine Kurve fährt, geraten sie doch ins Staunen. Während sie sich selber festhalten müssen, um nicht “aus der Kurve getragen zu werden”, verhalten sich die Ballons ganz anders: Sie bewegen sich “in die falsche Richtung”, nämlich nicht aus der Kurve, sondern in die Kurve.

Heinz Herwig

Phänomen 32. Alle namhaften Autohersteller betreiben große Windkanäle zum Testen neuer Modelle. Wieso testen sie nicht stattdessen kleine Modelle?

Für einen geübten Modellbauer ist es kein Problem, das Modell eines Pkw z. B. im Maßstab 1:10 herzustellen und dabei auch noch die kleinsten Details zu berücksichtigen. Wollte man dieses Modell in einem Windkanal testen, um die dort gemessenen Werte dann auf die Großausführung zu übertragen, würde dafür ein relativ kleiner Windkanal ausreichen. Warum nutzen Pkw-Hersteller, die stets auf Kostenersparnisse aus sind, nicht diese preiswerte Variante?

Heinz Herwig

Phänomen 33. Der Spaß beim Schlittschuhlaufen kann sehr getrübt sein, wenn das Eis „stumpf“ ist

Im Normalfall gleiten Schlittschuhläufer geradezu ungehemmt auf der Eisfläche dahin. Es gibt aber auch Situationen, in denen das Eis “stumpf” zu sein scheint, so als wäre die Eisoberfläche auf seltsame Weise verändert. Eine genaue Beobachtung zeigt, dass dies eintritt, wenn besonders niedrige Temperaturen herrschen.

Heinz Herwig

Phänomen 34. Mit einer „Bananen-Flanke“ den Fußballtorwart düpieren

Fußball-Könnern gelingt es mehr oder weniger systematisch, den Ball auf eine unerwartete Flugbahn zu befördern, indem sie ihm einen bestimmten Drall “mitgeben”. Dies hat zur Folge, dass der Ball einer gekrümmten Bahn folgt. Handelt es sich dabei um das Schießen einer Flanke, wird diese zur “Bananen-Flanke”.

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Energie & Umwelt

Phänomen 35. Eine zeitweise nicht genutzte Wohnung wird trotzdem geheizt, oder doch besser nicht?

Dass die Heizung in einer Wohnung bei längeren Urlauben sinnvollerweise abgestellt werden sollte, ist unbestritten. Es stellt sich aber die Frage, ob dies bei kürzeren Abwesenheitszeiten von ein, zwei Tagen oder gar nur von wenigen Stunden sinnvoll ist. Generell geht es in diesem Zusammenhang um eine Abwägung zwischen Komfort und dem dafür erforderlichen Energieeinsatz.

Heinz Herwig

Phänomen 36. Wieso haben große und moderne Kraftwerke grundsätzlich Wirkungsgrade unter 60%?

In Zeiten der “Energiekrise” ist schwer zu verstehen, dass viele Kraftwerke Wirkungsgrade von sogar unter 50% besitzen. Auf der anderen Seite versprechen durchaus seriöse Anbieter von “Kleinkraftwerken im eigenen Haus”, den sog. BHKWs (Block-Heiz-Kraftwerke) eine Energienutzung von bis zu 90%. Heißt das, dass Großkraftwerke grundsätzlich von schlechten Ingenieuren entworfen und gebaut werden und wir das ganz schnell ändern sollten?

Heinz Herwig

Phänomen 37. Große Mengen Energie zu speichern, ist offensichtlich sehr schwierig - wieso eigentlich?

Als größtes Problem beim Umstieg auf sog. regenerative Energien (Wind, Sonne, Gezeiten, . . . ) wird die erforderliche Speicherung der Energie genannt, mit der es gelingen soll, Erzeugung und Bedarf aneinander anzupassen und Erzeugungslücken auszugleichen. Offensichtlich gibt es auch verschiedene Energieformen, die gespeichert werden können, wie die elektrische Energie und “Wärme” - es gilt also, genau zu benennen, was eigentlich gespeichert werden soll, wenn von Energiespeicherung die Rede ist.

Heinz Herwig

Phänomen 38. Ein durchschnittlicher 4-Personen-Haushalt verbraucht im Jahr etwa 5000 kWh elektrische Energie – obwohl die Energie doch physikalisch eine sog. Erhaltungsgröße ist

Der Alltagsgebrauch der physikalischen Größe Energie nimmt wenig Rücksicht auf physikalische Grundprinzipien. Obwohl der Erste Hauptsatz der Thermodynamik (bis heute unwiderlegt) behauptet, dass Energie eine Erhaltungsgröße ist, also nicht vernichtet oder erzeugt werden kann, sprechen wir sehr häufig vom “Energieverbrauch” z. B. bestimmter Geräte im Haushalt. Abends im Werbeblock können wir dann im Fernsehen sehen und hören, ein bestimmter Schokoriegel bringe “verbrauchte Energie zurück” - dann ist ja wieder alles in Ordnung - oder?

Heinz Herwig

Phänomen 39. Der Strom kommt aus der Steckdose, das Benzin aus dem Zapfhahn - wie viel Energie „verbrauchen“ wir eigentlich - und wie viel könnten wir einsparen?

Energieangaben in kJ (Kilo-Joule) und kWh (Kilo-Wattstunden) sind nicht sehr anschaulich, so dass wir häufig keine klare Vorstellung über unseren Energie“ verbrauch” haben. Damit einher geht dann auch das Unwissen darüber, wie viel Energie wir mit bestimmten Maßnahmen (vielleicht sogar problemlos) einsparen könnten.

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Phänomen 40. Heizen mit der Energie der Umgebung: die Wärmepumpe

Bekanntlich fließt ein Wärmestrom stets in Richtung abnehmender Temperatur (im allgemeinen Sprachgebrauch “von warm zu kalt”). Mit einer Wärmepumpe will man die innere Energie der Umgebung nutzen, die z. B. bei einer Temperatur von 5°C vorliegt, um damit Räume im Haus zu heizen, die eine angenehme Temperatur von mindestens 20°C besitzen sollen. Dies ist in der Tat mit einer Wärmepumpe möglich.

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Phänomen 41. Bei starkem Wind geben Überland-Stromleitungen „singende Geräusche“ von sich

Überland-Stromleitungen können dann, wenn Wind herrscht, deutlich hörbare Töne von sich geben. Wenn dabei eine Böe auftritt, bei der es momentan zu höheren Windgeschwindigkeiten kommt, heulen die Drähte geradezu auf, sie können also Töne unterschiedlicher Frequenz abgeben. Diesen Effekt kann man “nachbilden”, indem ein Gegenstand an einer Schnur schnell im Kreis bewegt wird.

Heinz Herwig

Phänomen 42. Wetterbericht: ... morgen früh bis -4°C mit einer gefühlten Temperatur von -10°C

Seit einiger Zeit wird der tägliche Wetterbericht immer mehr ausgeschmückt und erhält allmählich den Charakter einer Unterhaltungssendung. Dazu gehört offensichtlich auch die Angabe einer gefühlten Temperatur. Es stellt sich aber heraus, dass damit durchaus ein ernst zu nehmendes Konzept verbunden ist. Es gibt eine eindeutige Definition der zunächst sehr subjektiv erscheinenden gefühlten oder auch fühlbaren Temperatur.

Heinz Herwig

Phänomen 43. Als „Warmblüter“ müssen wir Menschen für eine konstante Körpertemperatur sorgen – was nicht immer ganz einfach ist

Wenn wir vor Kälte zittern oder bei großer Hitze schwitzen, so ist dies für uns zunächst nur Ausdruck extrem unangenehmer Umgebungstemperaturen. Dass wir dabei ganz gezielt und physikalisch sinnvoll Mechanismen einsetzen, die unsere Körperkerntemperatur nahezu konstant halten, dürften die wenigsten von uns bemerken. Ebenso, dass dabei ein “ausgeklügeltes” Regelungssystem in unserem Körper dafür sorgt, dass dies möglich ist.

Heinz Herwig

Phänomen 44. Verdunstungskühlung, oder warum wir schwitzen

Die kühlende Wirkung von verdunstenden Schweißtropfen nehmen wir vielleicht gar nicht als solche wahr, weil wir eben schwitzen, wenn es besonders warm ist. Wenn wir aber z. B. nach dem Baden im Freibad aus dem Wasser gestiegen sind und uns noch nicht abgetrocknet haben, kann es schnell zu einer “Gänsehaut” kommen, weil wir in der Tat wegen der verdunstenden Wassertropfen frieren.

Heinz Herwig

Phänomen 45. Der uns umgebende Luftdruck und was wir ihm verdanken

Schwankungen im Luftdruck werden häufig in Wetterberichten gemeldet, wobei wir uns vielleicht nicht immer im Klaren darüber sind, welche Alltagsphänomene wesentlich von dem herrschenden Luftdruck von etwa 1 bar abhängig sind. Handelsübliche Luftdruckmessgeräte zeigen den “normalen” Luftdruck von etwa 760Torr an, wobei die Skala häufig von 730Torr bis 790Torr reicht. Ein Torr entspricht der Einheit mmHg, wobei “ein Millimeter Quecksilbersäule” der Druck ist, der von einer Quecksilbersäule von 1mm Höhe erzeugt wird. Die 760Torr entsprechen in anderen Einheiten 1,013 25 bar = 1013,25mbar = 1013,25 hPa (Hektopascal). Folgende Phänomene sollen vor dem Hintergrund des herrschenden Luftdruckes untersucht werden:• wie ein Saugnapf funktioniert,• warum wir mit einem Strohhalm trinken können,• warum wir mit Wasser kochen können,• warum ein mit Helium gefüllter Ballon aufsteigt.

Heinz Herwig

Phänomen 46. Wir leben in einer Welt, in der alles um uns herum eine bestimmte Größe hat, was auch für uns selbst gilt – warum eigentlich?

Erwachsene Menschen sind etwa zwischen 150 cm und 200 cm groß, wir sind von kleinen und großen Tieren umgeben, aber alles hat eine bestimmte Größenordnung. Wäre es nicht auch denkbar, dass alles viel kleiner oder viel größer sein könnte und trotzdem wie bisher funktionieren würde? Wäre es also denkbar, dass alles um uns herum (einschließlich uns selbst) zehnmal so groß sein könnte, und: Würden wird das dann eigentlich merken?

Heinz Herwig

Phänomen 47. Wasser, ein ganz gewöhnlicher „Alltags“-Stoff?

Der alltägliche Umgang mit Wasser in den unterschiedlichsten Situationen ist uns “von Kindesbeinen an” vertraut. Seine Eigenschaften erscheinen dabei so selbstverständlich, dass wir das Gefühl dafür verlieren (oder vielleicht auch nie entwickelt haben), was für ein außergewöhnlicher Stoff Wasser im Vergleich zu vielen anderen Stoffen ist und wie sehr wir auf diese Besonderheiten in unserem alltäglichen Leben angewiesen sind.

Heinz Herwig

Phänomen 48. Die Erde sieht wirklich nicht aus wie ein Treibhaus – und trotzdem soll es auf ihr einen „Treibhauseffekt“ geben

In der aktuellen Debatte zur Klimaveränderung fällt häufig der Begriff des Treibhauseffekts und das manchmal in einem Tenor, als sollte man diesen tunlichst vermeiden. Da wir alle davon betroffen sind, ist es sicherlich hilfreich, zunächst einmal zu klären, was damit eigentlich gemeint ist. Vielleicht gelingt es dann besser, die seriösen von den unseriösen Beiträgen zu diesem Thema zu unterscheiden.

Heinz Herwig

Phänomen 49. Ein wunderschöner Sommertag, 32°C im Schatten, und in der Sonne?

Temperaturangaben in Wetterberichten beziehen sich stets auf die Temperaturen, die im Schatten gemessen werden. Da man sich aber durchaus auch in der Sonne aufhält, wäre es doch schön, eine weitere Temperaturangabe zu haben, die ein Maß dafür ist, wie warm es in der Sonne sein wird. Solche Angaben kommen aber in keinem Wetterbericht vor - warum eigentlich nicht?

Heinz Herwig

Phänomen 50. Am Ende des Tages scheint die Sonne rotglühend zu erlöschen

Sonnenuntergänge, besonders in einer angenehmen Urlaubsatmosphäre zu beobachten, ist immer wieder ein Erlebnis. Nicht nur, weil man dann gefahrlos direkt in die Sonne schauen kann, sondern auch, weil die Sonne dann als wunderbar und für einige sicherlich auch romantisch rotglühend erscheint, so als würde sie langsam erlöschen (was aber zum Glück nicht der Fall ist).

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