Thermodynamik Wärmeempfindung

Transkript

1 Folie 1/17 Warum fühlt sich 4 warmes wesentlich heißer an als warme? Und weshalb empfinden wir kühles wiederum kälter als kühle?

2 Folie 2/17 Wir Menschen besitzen kein Sinnesorgan für Temperaturen, sondern wir reagieren lediglich auf Wärmeströme! Als bezeichnet man die pro Zeiteinheit übertragene Wärmemenge

3 Folie 3/17 Wir Menschen besitzen kein Sinnesorgan für Temperaturen, sondern wir reagieren lediglich auf Wärmeströme! Als bezeichnet man die pro Zeiteinheit übertragene Wärmemenge. Der Der Begriff Begriff ist ist nicht nicht auf auf den den Wärmeübertragungsmechanismus Wärmeübertragungsmechanismus Wärmeströmung Wärmeströmung beschränkt, beschränkt, sondern sondern schließt schließt alle alle 32 Formen Formen des 32 des Wärmetransports Wärmetransports ein! ein!

4 Folie 4/17 Wirkt auf die menschliche Haut ein großer ein (d.h. sehr viel Wärme in kurzer Zeit), so interpretiert das Gehirn dies als warm. Entsprechend interpretiert das Gehirn ein geringer als weniger warm

5 Folie 5/17 Dieser Sachverhalt führt dazu, dass sich mit wesentlich wärmer anfühlt als mit derselben Temperatur. Der, den das auf die Haut überträgt ist trotz derselben Temperatur größer als der der von der auf die Haut übergeht

6 Folie 6/17 Zwar ist der resultierende nicht unabhängig von der Temperatur des angefassten Stoffes. Schließlich ist der umso größer je größer die Temperaturdifferenz ist. Dieser Sachverhalt verleitet zu meinen, dass wir Menschen Temperaturen fühlten könnten

7 Folie 7/17 Aber entscheidend für die Stärke des es ist neben der Temperaturdifferenz allerdings auch wie gut oder schlecht das angefasste Material die Wärme auf die Haut überträgt. Entsprechend werden sich die Stoffe trotz gleicher Temperatur unterschiedlich warm anfühlen

8 Folie 8/17 Weshalb das 4 warme nun offensichtlich mehr Wärme in derselben Zeit auf die Haut überträgt als und sich deshalb wärmer anfühlt, kann qualitativ mit dem Teilchenmodell erklärt werden

9 Folie 9/17 Da sich in mehr Teilchen als im vergleichbaren volumen befinden, stehen auch mehr Teilchen in Hautkontakt. Somit können die teilchen in derselben Zeit auch mehr (Bewegungs-)Energie durch Stoßprozesse auf die Haut übertragen

10 Folie /17 Die pro Zeiteinheit übertragene Wärmeenergie ist im Falle des s somit größer und damit der auf die Haut höher, was das Gehirn wiederum als wärmer interpretiert. großer 32 heißes geringer 32 warmes

11 Folie 11/17 Die pro Zeiteinheit übertragene Wärmeenergie ist im Falle des s somit größer und damit der auf die Haut höher, was das Gehirn wiederum als wärmer interpretiert. großer 32 heißes Neben Neben der geringer der Dichte Dichte des des Stoffes Stoffes nimmt nimmt auch auch die die spezifische spezifische Wärmekapazität Wärmekapazität des des angefassten angefassten Materials Materials Einfluss Einfluss auf auf den den Wärmeübergang Wärmeübergang und und damit 32 damit auf auf das das Wärmeempfinden. Wärmeempfinden. warmes

12 Folie 12/17 Weshalb fühlt sich nun aber mit einer Temperatur von wesentlich kälter an als derselben Temperatur?

13 Folie 13/17 Wird Wärme nicht auf die Haut übertragen, sondern ist der von der Haut weggerichtet, so interpretiert das Gehirn dies nicht mehr als warm sondern als kalt. Dabei fühlt sich ein Gegenstand umso kälter an, je größer der abgehende ist

14 Folie 14/17 Die pro Zeiteinheit übertragene Wärmeenergie ist im Falle des s größer und damit der abgehende von der Haut höher, was das Gehirn wiederum als kühler interpretiert. großer 32 kaltes geringer 32 kühles

15 Folie 15/17 Die vielen teilchen verlangsamen die Bewegungsenergie der Haut stärker als die wenigen teilchen. Damit ist die "abbremsende" Wirkung der teilchen auf die Haut stärker als die der teilchen die Hand kühlt schneller aus! großer 32 kaltes geringer 32 kühles

16 Folie 16/17 Wärmeströme die auf die Haut einwirken empfinden wir als warm. Wärmeströme die von der Haut abgehen hingegen als kalt. Die Stärke des s entscheidet über die Intensität des jeweiligen s! großer 32 kaltes geringer 32 kühles

17 Folie 17/17 ENDE