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Was hat Statistik mit Wärme zu tun?
Sehr viel: Wärmephänomene treten immer nur bei sehr großen Teilchenanzahlen auf. Wärme lässt sich somit nur mit statistischen Methoden, d. h. mit Untersuchungen von Massenerscheinungen, korrekt beschreiben. Es ist klar, dass es keinen Sinn hat, von der durchschnittlichen Energie eines einzelnen Atoms zu sprechen. Wärmeleitung oder Temperatur lassen sich nur mit vielen Partikeln erklären. Und in der Tat geht es, wenn wir im Alltag mit Molekülen oder Atomen zu tun haben, immer um unvorstellbar große Zahlen – bereits ein Mikroliter Wasser (ein Würfel mit 1 mm Kantenlänge) enthält 3 • 1019 Moleküle.
Übrigens: Nicht nur Wärme und Temperatur sind kollektive Systemgrößen, auch Druck und Dichte zählen beispielsweise hierzu. Sie haben eine überraschende Eigenschaft: Fügt man zwei Körper zusammen, dann ist ihre gemeinsame Temperatur (oder ihre Dichte) der Mittelwert der beiden Einzeltemperaturen, es gilt also »1 + 2 = 1,5«. Größen wie die Masse oder die Länge der Körper addieren sich dagegen wie gewohnt, hier ist 1 + 2 = 3.
Elektroflugzeuge dank neuer Brennstoffzelle?
Flugreisen gelten bislang als die klimaschädlichste Art der Fortbewegung. Doch eine neue Technologie könnte das ändern: Forschende haben eine Brennstoffzelle entwickelt, die aus Natrium und Luft Energie gewinnt – und zwar mit einer so hohen Energiedichte pro Kilogramm, dass ein Einsatz in der Luftfahrt möglich würde. Anders als...
Gammastrahlung von der Sonne
Wie entstehen die neu entdeckten, extrem hohen Energien? von DIRK EIDEMÜLLER Wenn man auf der Suche nach mysteriösen Sternen ist, muss man gar nicht in die Ferne schweifen. Auch unsere Sonne gibt noch Rätsel auf: So haben Astronomen des HAWC-Observatoriums an den Flanken des Vulkans Sierra Negra bei Puebla, Mexiko, energiereiche...
