Big Bang 3, Schulbuch

18 17 Wie Wärme transportiert wird Die aufsteigende Luft einer Flamme kann eine Spirale in Drehung versetzen, weil diese ähnlich wie ein Wind­ rad wirkt ( A12 ), und sie kann sogar kleine Objekte wie den fast abgebrannten Teebeutel mitreißen ( A10 ). Auch die Form einer Flamme ( B 17.10 links) kommt durch die Wärmeströmung der aufsteigenden Luft zu Stande. An Bord einer Raumstation gibt es keine Gra­ vitation und daher auch keine Wärmeströmung . Die Flamme wird rund, und durch den geringeren Sauer- stoffnachschub brennt sie bläulich und kühler ( A8 ). Ein Candle Light Dinner im All wäre also kein Renner. Konvektion kann ziemlich praktisch sein, etwa beim Wasserkochen ( B 17.14 a ). Das erwärmte Wasser steigt auf, gibt einen Teil seiner Wärme ab, wird kälter, dich- ter und sinkt wieder. Auf diese Weise wird die Wärme schnell im Kessel verteilt. Beim Heizen im Wohnraum tritt ein ähnlicher Effekt auf, der die Luft gut durch- mischt ( B 17.14 b ). Ohne diese Luftwalze wäre es an der Decke noch viel heißer als am Boden. Oft ist Konvektion also durchaus günstig. Es gibt aber auch lästige Fälle, wo die Wärme- strömung zu einer unerwünschten Ab­ kühlung führt. Zum Beispiel steigt pausen- los warme Luft von uns Menschen auf – auch wenn wir keine Dampf- plauderer sind (siehe B 17.15 ). Die Natur zeigt uns, wie man das ver- hindern kann. Wenn zum Beispiel Vögeln kalt ist, dann plustern sie sich auf ( B 17.16 ). Dadurch kann ihr Federkleid mehr Luft festhalten , und diese ist ja ein lausiger Wär- meleiter (siehe Tab. 17.1 ). Die Federn selbst wärmen dabei kaum, aber sie halten die Luft fest und verhin- dern somit deren Wärmeströmung. Die Konvektion hilft, das Wasser schneller zum Kochen zu bringen (a) und die Luft in einem Wohnraum durchzumischen (b). B 17.14 Simulation der Wärmeströmung, verursacht durch einen Menschen B 17.15 Das ist auch der Grund, warum Wolle, Federn und Fell gleich gut isolieren ( A9 ). Es ist letztlich nicht das Ma- terial selbst, das den Wärmeeffekt hervorruft, sondern immer die Luft, die davon festgehalten wird. Auch Styropor arbeitet mit demselben Trick ( A11 ). Allgemein kann man sagen: Wenn man die Konvektion der Luft unterbindet , dann hat man mit ihr einen prima Wärmeisolator ( 1  Info: Konvektionsverhinderung ). Konvektionsverhinderung Die Konvektionsverhinderung wird auch beim Bauen angewendet. Isolationsmaterialien funktionieren nämlich immer mit Hilfe von eingeschlossener Luft, die man am Zirkulieren hindert. Lochziegel ( B 17.17 c ) isolieren viel besser als Vollziegel . Auch bei einem alten Doppelfenster ( a ) geht durch Konvektion viel Wärme verloren. In einem modernen Doppelglas­ fenster ( b ) behindern einander auf- und absteigende Luft. Die Konvektion wird unterbunden, und diese Fenster isolieren viel besser. Bei der Wärmeströmung wird die Wärme mit der Materie mittransportiert, und das kann durchaus praktisch sein. Wenn man die Konvektion der Luft verhindert, hat man einen tollen Isolator. Die Federn verhindern die Konvektion, und die festgehaltene Luft hält das Rotkehlchen warm. B 17.16 a) altes Doppelfenster; b) modernes Doppelglasfenster; c) Lochziegel B 17.17 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv