107 18 Der Energiehunger der Welt Heizspiralen, sondern große Spulen (B 17.16, S. 85). Durch einen sehr schnellen Wechselstrom erzeugen diese Spulen ein sich änderndes Magnetfeld, das in den Boden der Pfanne hineinreicht und dort einen Strom induziert, der wiederum Wärme erzeugt. Der Vorteil: Es wird nur die Pfanne warm, aber nicht der Herd (B 17.17, S. 85). Und noch einmal anders funktioniert ein Mikrowellenherd. Wassermoleküle sind an den Enden unterschiedliche geladen (B 18.66 c). Der Mikrowellenherd erzeugt Mikrowellen (a) und verteilt diese im Inneren (b). Im Innenraum entsteht dadurch ein elektrisches Wechselfeld. Die Wassermoleküle richten sich immer wieder neu aus (c) und schwingen Milliarden Mal pro Sekunde hin und her. Sie zittern gewissermaßen die Speisen warm. B 18.66 Zuerst werden Mikrowellen erzeugt (a) und im Innenraum verteilt (b). Durch das Umpolen schwingen die Wassermoleküle rasend schnell (c). Wie erzeugt man Kälte? Allgemein gilt: Man kann Kälte nicht alleine erzeugen, sondern immer nur gleichzeitig mit Wärme. Wenn irgendwo Kälte erzeugt wird, muss woanders auch Wärme entstehen! Du kannst das an deinem Eiskasten zu Hause merken. Dieser erzeugt in seinem Inneren brav Kälte, wird aber gleichzeitig an der Rückseite ziemlich warm. Prüf das gleich mal nach, wenn du nach Hause kommst! Wie läuft das aber technisch ab? Wenn eine Flüssigkeit verdampft, kühlt dabei immer die Umgebung ab. So funktioniert zum Beispiel Schweiß. Wenn dieser verdampft, dann kühlt sich dabei deine Haut ab. Wenn du aus der Dusche kommst und einen Wasserfilm auf der Haut hast, dann wirkt dieser wie eine Art Superschweiß und lässt dich frösteln. Diesen Effekt kennst du sicher sehr gut! B 18.65 Eine Herdplatte mit Ceranfeld: Man sieht durch das Glas die heiße Heizspirale leuchten. a b c B 18.67 Der Aufbau eines Kompressor- Eiskastens Weil Aceton eine Siedetemperatur von nur 56 °C hat, ist der Kühleffekt stärker als bei Wasser. Deshalb kühlt ein bisschen Aceton auf deiner Hand ganz gewaltig ( A 31 ). In B 18.67 siehst du den Aufbau eines Eiskastens. In seinem Rohrsystem befindet sich ein Kühlmittel, das sogar bei –30 °C kocht! Deshalb ist es ständig heftig am Verdampfen und kühlt dabei die Rohrschlangen im Inneren des Eiskastens ab. Damit das Gas neuerlich verdampfen kann, muss man es vorher wieder verflüssigen. Ein Kompressor drückt es bei etwa 8fachem Druck zusammen, wodurch es wieder flüssig wird, also kondensiert. Dabei entsteht aber wieder Wärme, und deshalb erwärmt sich die Rückseite des Eiskastens stark. Leider wird es hinten sogar wärmer, als es innen kälter wird. Wenn du also im Sommer bei einem Eiskasten die Tür aufmachst, dann wird das Zimmer in Summe sogar wärmer. Es gibt aber einen Trick: Stelle den Eiskasten mit der Rückseite nach außen ins Fenster und dichte rundherum gut ab. Jetzt geht die Wärme nach draußen, und das Zimmer kühlt sich tatsächlich ab. Auf diese Weise funktioniert eine Klimaanlage (B 18.68). B 18.68 Nach diesem Prinzip funktioniert eine Klimaanlage: Die Wärme wird nach außen abgegeben. Kurz zusammengefasst Bei Bügeleisen, Wasserkocher, Toaster und Elektroherd wird Wärme mit Hilfe einer Heizspirale erzeugt. Beim Induktionsherd arbeitet man mit einer großen Spule, die Strom und Wärme direkt im Boden des Kochtopfs entstehen lässt. Ein Mikrowellenherd bringt die Wassermoleküle durch Mikrowellen zum Schwingen. Ein Eiskasten erzeugt innen durch Verdampfung eines Kühlmittels Kälte. An der Rückseite wird er aber durch das Kondensieren sogar wärmer, als er innen kälter wird. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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