56 Der Energieerhaltungssatz macht klar, dass es kein Perpetuum mobile geben kann A 9 . Darunter würde man eine Maschine verstehen, die Energie erzeugt, die also die Joule im Universum vermehrt. Das wäre natürlich ein Hammer, weil man dann zum Beispiel die Klimakrise abwenden könnte. Der Energieerhaltungssatz verbietet diese Maschine aber leider. So faszinierend ein Perpetuum mobile auch wäre, es existiert leider nur auf dem Papier (B 14.17). Fast die gesamte Energie des täglichen Lebens stammt ursprünglich von der Sonne, zum Beispiel die Energie in der Nahrung. In Pflanzen wird nämlich Sonnenenergie durch Photosynthese in chemische Energie umgewandelt und gespeichert. Tiere fressen Pflanzen und andere Tiere, wodurch diese Energie weiterwandert. Die chemische Energie in deiner Nahrung stammt also ursprünglich von der Sonne. Du ernährst dich gewissermaßen von Sonnenenergie! Sehen wir uns an, wie die Energieerhaltung bei der Ernährung ihre Finger im Spiel hat. Der Mensch ist extrem kompliziert aufgebaut und besteht aus 100 Billionen oder 1014 Zellen beziehungsweise 10 Quadrilliarden oder 1028 Atomen. Das ist also ein 1er mit 28 Nullen: 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000. Obwohl unser Körper also unfassbar komplex aufgebaut ist, gilt trotzdem: Kein Joule geht verloren und keines kommt dazu! Ob man zu oder abnimmt hängt nur von der Energiebilanz ab, also wie viele Joule in den Körper reinfließen und wieder raus (B 14.19). B 14.17 Nachzeichnung eines Bildes von M. C. Escher, das ein unmögliches Perpetuum mobile darstellt. Sieh dir das Bild genau an! B 14.18 Alle Joule, die in der Nahrung stecken, stammen ursprünglich von der Sonne. B 14.19 Wenn Energie-Input und Energie-Output einander die Waage halten, dann bleibt deine Masse gleich. Mit der Nahrung nimmst du chemische Energie auf. Das ist der Energie-Input. Damit deine Organe funktionieren (= Grundumsatz) und deine Muskeln arbeiten können, setzt dein Körper diese Nahrungsenergie frei. Letzten Endes wird sie in Wärmeenergie umgewandelt und verlässt deinen Körper. Das ist der Energie-Output. Wenn du Sport betreibst, benötigst du besonders viel chemische Energie und produzierst daher auch sehr viel Wärme (B 14.20)! B 14.20 Eine Sportlerin an einer Rudermaschine: Es ist sehr gut die durch den erhöhten Energieumsatz erhitze Haut (rot) zu sehen. Wenn in den Körper mehr Joule hineinfließen als hinaus (= positive Energiebilanz), werden die überschüssigen Joule immer in den Fettspeichern gelagert. Wenn aus dem Körper mehr Joule rausfließen als hinein (= negative Energiebilanz), bedient sich der Körper wieder aus den angelegten Fettspeichern. Ob man zu- oder abnimmt hängt also nur vom Verhältnis der aufgenommenen und abgegebenen Joule ab. Aber nicht nur die Energie, die deinen Körper betreibt, stammt ursprünglich von der Sonne, sondern auch die Energie, die man im Alltag zum Betreiben diverser Geräte und Maschinen benötigt. Erdöl und Erdgas sind über Jahrmillionen aus pflanzlichen und tierischen Überresten entstanden und ihre chemische Energie ist daher ebenfalls umgewandelte Sonnenenergie (B 14.21). Ähnlich ist es mit Gas und Kohle. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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