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Energie und Entropie, Physik im Alltag und Naturphänomene, Physik und Kultur

Fast kugelförmig

Und ‘ne merkwürdige Ecke ist das ja: heut früh lag hinten, mitten im Waldgras – wo gestern Abend noch nichts gewesen war ! – eine Kugel von einem Fuß Durchmesser. Gelb pampig-schuppig; als Otje mit’m Stock drauf schlug, wuppte es büchsen, und stieß dann eine flache, matt-giftgründe Rundum-Staubwolke aus : „‘n Bovist ! – Jung sollen sie eßbar sein.“ Aber Otje, massiv=verächtlich : „‘Eßbar‘ bist letzten Endes auch – Du. – Falls De nich zu sehr nach Bock schmeckst.“*

An diese Passage Arno Schmidts wurde ich erinnert, als ich das schon ältere Exemplar des Staubpilzes von der Größe eines Fußballs halb unter einer Hecke verdeckt entdeckte. Mich hat vor allem die große Annäherung an die Kugelform beeindruckt, die in der Natur zwar angestrebt, aber nicht immer in dieser Deutlichkeit erreicht wird.
Die Bedeutung der Kugelform in der natürlichen und wissenschaftlich-technischen Welt liegt vor allem darin, dass die Oberfläche im Verhältnis zum Volumen minimal ist. Das spielt in zahlreichen physikalischen Zusammenhängen eine wichtige Rolle. Beispielsweise tendieren Wassertropfen und Seifenblasen zur Kugel, weil dabei maximal viel Oberflächenenergie an die Umgebung abgegeben werden kann. Die Abgabe von unter den gegebenen Umständen maximal viel Energie an die Umgebung (Entropiesatz bzw. 2. Hauptsatz der Thermodynamik zählt zu den wesentlichen Vorgängen in der Welt.


* Arno Schmidt. Kühe in Halbtrauer. In: Ausgewählt Werke 3. Berlin 1990, S. 49

Diskussionen

26 Gedanken zu “Fast kugelförmig

  1. Alles eine Energiefrage.

    Arno „Falls De nich zu sehr nach Bock schmeckst.“*
    Bockbier?!
    Ne, gemeint ist wohl ,daß manches Fleisch von männlichen Tieren nicht so gut schmecken kann.
    Und wieso ist/wäre das so??

    Verfasst von kopfundgestalt | 26. August 2022, 00:13
    • Ich würde eher von einer Entropiefrage sprechen. Denn die Energie ist eine Erhaltungsgröße und kann weder erzeugt noch vernichtet werden. Aber da die Energie überall beteiligt ist, spricht man in der Tat meist von einer Energiefrage… 😉

      Verfasst von Joachim Schlichting | 26. August 2022, 08:55
  2. So sieht also ein alter Bovist aus. Eine schöne Kugelform, aber nur noch Staub.

    Verfasst von Gisela Benseler | 26. August 2022, 07:44
  3. Du hast dies Gesetz ja schon oft benannt.Hast du auch irgendwo schon erklärt, warum die maximale Abgabe von Energie wichtig ist? Wenn ja, würde ich es gern nachlesen.

    Verfasst von gkazakou | 26. August 2022, 08:26
    • Ja, ich habe das schön öfter genannt und traue mich kaum noch. Dahinter steckt der 2. Hauptsatz der Thermodynamik, wonach (in einer energtischen Version formuliert) die Natur dazu tendiert, so viel wie möglich Energie an die Umgebung abzugeben. Beispiel: Ein heißer Gegenstand kühlt sich von selbst ab, erwärmt sich aber nicht von selbst, obwohl das keinem Naturgesetz widersprechen würde – außer eben dem 2. Hauptsatz. Die Irreversibilität natürlich Vorgänge ist eine direkte Konsequenz. Ich schaue mal, ob ich darüber etwas Allgemeinverständliches darüber (z.B. im Blog) finde.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 26. August 2022, 08:48
      • Danke! Das Beispiel ist schon mal rätselhaft und lässt mich aufhorchen: Ein heßer Gegenstand kühlt „von allein“ ab, aber ein kalter heizt sich nicht „von allein“ auf? Wie kann ich das verstehen? Mein Auto heizt sich immer von allein auf und ich muss, um es abzukühlen, die Klimaanlage anstellen. 😉

        Verfasst von gkazakou | 26. August 2022, 10:50
      • Die Betonung liegt auf „von allein“. Um sich zu erwärmen, muss dein Auto Energie von außerhalb (Benzin, Sonnenstrahlung..) aufnehmen. Und wenn du die Klimaanlage anstellst, wird zusätzlich ein Teil des Benzins in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben. Das Auto nimmt stets Energie (in Form von Benzin u.ä.) auf und es wird stets Wärme an die Umgebung abgegeben. Mit der ist dann nichts mehr anzufangen.
        Stets wird Energie in dem Sinne verbraucht, dass sie zwar erhalten bleibt (zuerst im Benzin, dass als Wärme an der Umwelt), aber nicht noch einmal für denselben Zweck gebraucht werden kann. Das ist ähnlich wie beim Wasserverbrauch. Dein Haushalt nimmt Trinkwasser auf, verbraucht es beim Waschen, Klospülen etc. Das heißt es ist nach wie vor da, aber unbrauchbar.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 26. August 2022, 11:08
      • Hm. richtig verstanden habe ich es nicht. „Trinkwasser“ ist ein bestimmter Zustand von Wasser, im Prinzip nicht „brauchbarer“ als Abwasser oder Flusswasser, nur eben für den menschlichen Gebrauch gereinigt und angereichert. – Genauso die Wärme, die in die Umgebung abgegeben wird. wieso ist die unbrauchbar? Der Ofen wärmt mich, die aufgeheizte Wand wärmt mich, die warme Luft lässt mich an Sommer denken…

        Verfasst von gkazakou | 26. August 2022, 21:46
      • kurzum, ich nehme die abgegebene Wärme „von allein“ auf, und die Wand tut es auch, denn sie die Sonnenwärme aufnimmt. Da braucht es kein Antrebssystem.

        Verfasst von gkazakou | 26. August 2022, 21:48
      • Das „Antriebssystem“ ist die Sonne, die Wärme bei fast 6000 Grad abstrahlt.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 27. August 2022, 09:49
      • Schon klar. Aber dies Antreibssystem Sonne liegt ja nicht in mir, ich nehme die Wärme „von allein“ auf, oder? Und setze sie dann in Energie anderer Art um, die mich vielleicht gar ins Schwitzen bringt. Du siehst, ich habe es noch nicht verstanden. Und wie ich, haben es sicher viele nicht verstanden. Die „allseitige Verwendbarkeit“ oder gar „Brauchbarkeit“ von Wärme und Wasser kann doch nicht das entscheidende Kriterium für die Formulierung eines so grundlegenden Naturgesetzes sein. Oder doch?
        Hast du einen größeren erklärenden Artikel gefunden? Ich würde das Gesetz sehr gern verstehen, da es anscheinend fast allen von dir beschriebenen Naturphänomenen zugrunde liegt.

        Verfasst von gkazakou | 27. August 2022, 10:18
      • Die Physiker denken in Systemen, die vorher definiert werden. Wenn man einen Menschen als System definiert, so nimmt es von außen Energie auf, z.B. in Form von Nahrung, Wärme von der Sonne. Vorausgesetzt der Mensch nimmt nicht zu, so gibt er diese Energie auch vollständig wieder ab – zum größten Teil als Wärme und andere Ausscheidungen. Die ursprünglich aufgenommene Energie ist also nach wie vor vorhanden, aber in einer Form, in der sie nicht noch einmal für denselben Zweck zu gebrauchen ist. Das ist die Energieentwertung bzw. Entropieerzeugung. Jeder von selbst ablaufende Vorgang ist mit Energieentwertung in diesem Sinne verbunden und läuft nicht von selbst in umgekehrter Richtung ab. Die ursprüngliche Formulierung des Entropiesatzes (2. Hauptsatz der Thermodynamik) lautet: „Es gibt keine Zustandsänderung, deren einziges Ergebnis die Übertragung von Wärme von einem Körper niederer auf einen Körper höherer Temperatur ist.“ Also: Wärme fließt nie von selbst von kalt nach warm.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 27. August 2022, 14:34
      • Danke für deine Geduld, Joachim! Ich formuliere für mich: Energie wird durch Übertragung bzw. „Benutzung“ degradiert und dahet für den Energiespender unbrauchbar. Sie fließt daher nicht zurück, sondern wird von zunehmend energieärmeren Prozessen in Anspruch genommen. Richtig?

        Verfasst von gkazakou | 27. August 2022, 15:14
      • Für den Energiespender – das Energie abgebende System – ist die Energie ja nicht mehr vorhanden. Das Energie aufnehmende System hat jetzt diese Energie. Nehmen wir an, es handelt sich um eine Tasse heißen Kaffee, den ich stehen lasse. Er gibt allmählich die Energie an die Umgebung ab, was sich darin bemerkbar macht, dass der Kaffee kalt wird. Die Energie ist jetzt in der Umgebung, aber nichts mehr wert. Ich kann sie nicht dazu bringen wieder an die Tasse Kaffee zurückzufließen und diesen wieder zu erwärmen.
        Das klingt trivial, weil es zu unseren Alltagserfahrungen gehört. Aber die Einseitigkeit der Ablaufrichtung ist schon entscheidend – letztlich ist darin auch die Zeit, die Vergänglichkeit etc. enthalten. Nur solange die Sonne Energie an die Erde abgibt (Erwärmung, Fotosynthese etc., Luft- und Wasserströmungen etc.) und damit die Abgabe von Energie dieser Systeme an die Umgebung immer wieder ersetzt, bleiben die Systeme „funktionsfähig“. Wenn die Sonne ihr Licht ausschaltet, wird es für uns in jeder Hinsicht finster 😉

        Verfasst von Joachim Schlichting | 27. August 2022, 16:09
      • Danke, ich glaube, ich habe es verstanden, auch die damit ja wohl begründete Annahme einer immer fortschreitenden Degradierung (Entropie) bis zum endgültigen stillen Zerfall des Weltalls. Es sei denn, es gäbe eine immerwährende lebendige Quelle, die alle physikalischen Prozesse befeuert.

        Verfasst von gkazakou | 27. August 2022, 16:19
      • Ja, so ist es 🙂

        Verfasst von Joachim Schlichting | 27. August 2022, 16:23
      • Uff!

        Verfasst von gkazakou | 27. August 2022, 16:28
      • An die Umgebung abgegeben soll besagen „auf Umgebungstemperatur“. Damit kann man weder Kaffee zubereiten, noch Duschen, noch die Wohnung wärmen. Je höher die Temperatur, bei der die Wärme anfällt, desto „wertvoller“ ist sie. Denn alles was bei niedrigerer Temperatur an Wärme benötigt wird, kann daraus hervorgehen, aber umgekehrt ist es nicht möglich.
        Ebenso: Mit reinem Wasser kann alles machen, mit verschmutztem Wasser kaum noch etwas.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 27. August 2022, 09:48
  4. Entzückend, der kleine Textauszug! Und immer wieder schön zu verfolgen, wie du einen Bogen von Fotomotiv zur Physik schlägst.

    Verfasst von Ule Rolff | 26. August 2022, 09:24
    • Danke, Ule! Da andere Sehweisen dominieren, versuche ich der physikalischen Sehweise hier und da Gehör zu verschaffen – hoffentlich nicht zu penetrant.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 26. August 2022, 09:42
      • Nein, gar nicht penetrant! Ich habe oft den Eindruck, dass auf allen Gebieten immer weniger Fakten und immer mehr „Bauchgefühl“ zur Welterklärung verwendet werden. Das tut nicht in allen Fällen gut, und ich genieße, wie du hier immer wieder Naturwissenschaft, Philosophie, Literatur und Fotografie miteinander verbindest.

        Verfasst von Ule Rolff | 26. August 2022, 11:32
      • Auf diesen Nebeneffekt hoffe ich insgeheim auch. Manchmal hat man wirklich den Eindruck, dass die Aufklärung bei einigen auf der Strecke bleibt…

        Verfasst von Joachim Schlichting | 26. August 2022, 11:37
  5. Boviste fand ich als Kind schon sehr interessant. Vor allem die Sporenwölkchen …

    Verfasst von Lopadistory | 26. August 2022, 11:06

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