Hallo,
ich kann mir nicht vorstellen daß Windenergie verloren geht, aber in welche Form geht sie über? Beispiel Bäume: Sie bremsen den Wind ab, wo aber geht die Energie dann hin?
LG
Michael
ich kann mir nicht vorstellen daß Windenergie verloren geht,
aber in welche Form geht sie über? Beispiel Bäume: Sie bremsen
den Wind ab, wo aber geht die Energie dann hin?
Hallo Michael,
der Teil des Windes, der an Hindernissen vorbeiströmt, wird beschleunigt. Der Rest, der an Bewegungsenergie verloren geht, wird in Wärme umgewandelt.
Grüße
Ulf
Hallo Ulf,
wo kann ich diese Wärme dann erfahren? Wieso wird der Wind beim vorbeiströmen von Hindernissen beschleunigt? Wie macht sich die Wärmeenergie bemerkbar?
LG
Michael
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Moin, Mikhael,
wo kann ich diese Wärme dann erfahren?
an Bäumen gar nicht, da bräuchte es ein Equipment, das kein Normalbürger zuhause hat. Bei Eisen ist der Effekt viel besser zu beobachten. Spann ein Bandeisen, 300 mm lang und nicht dicker als 5 mm, in den Schraubstock und biege flott hin und her - nach 30 Biegevorergängen kannst Du Dir die Finger verbrennen.
Gruß Ralf
Wieso wird der Wind beim vorbeiströmen von Hindernissen beschleunigt?
Beschleunigt wird der Wind nur dann, wenn der Querschnitt, durch den er pfeift, enger wird. Einfachster Fall: Das Gelände steigt an.
Wie macht sich die Wärmeenergie bemerkbar?
Nimm mal ein Holzlineal, spanne es ein und biege es kräftig hin und her - die Wärme, die dabei entsteht, wird wahrscheinlich sehr schnell wieder an die Umgebung abgegeben.
Gruß Ralf
wo kann ich diese Wärme dann erfahren? Wieso wird der Wind
beim vorbeiströmen von Hindernissen beschleunigt? Wie macht
sich die Wärmeenergie bemerkbar?
Hallo Michael,
die Wärmeenergie zu erspüren, ist kaum möglich, da der Wind die Wärme auch schnell fort trägt. Wenn Atome aneinander reiben, entsteht Wärme. Du spürst das z.B., wenn du deine Handflächen aneinander reibst. Damit der Effekt bei der Reibung mit Gasen anschaulich wird, sind höhere Geschwindigkeiten notwendig. Sternschnuppen verglühen sogar.
Weiterhin entsteht Wärme durch das Verbiegen von Gegenständen. Auch hier werden Atome im Gefüge aneinander gerieben. Wenn du einen Metallstab mehrmals biegst, wirst du das an der Biegestelle deutlich spüren. Das passiert auch bei im Wind schwankenden Gebäuden, Bäumen und Grashalmen. Nur ist die entstehende Wärme im Verhältnis zur Masse sehr gering, so dass du es kaum spürst.
Dass die Geschwindigkeit beim vorbeiströmen an Hindernissen schneller wird, spürst du beim Ausatmen. Da ist ein wesentlicher Unterschied, ob der Mund weit geöffnet oder fast geschlossen ist. Wenn die bewegte Luft weniger Platz hat, entsteht ein Düseneffekt.
Grüße
Ulf
1 Like
Hallo Ulf,
danke für Deine Antwort.
LG
Michael
Hallo Drambeldier,
wenn ich das mit dem Holzlineal oder dem Bandstahl mit der Bewegung der Bäume bei Wind vergleiche, so kann ich es gut nachvollziehen. Ich habe hoffentlich jetzt keinen Denkfehler oder?
LG
Michael
Moin, Michael,
Ich habe hoffentlich jetzt keinen Denkfehler oder?
woher soll ich wissen, was Du denkst?
-)))
Gruß Ralf
Hallo, Ulf!
Weiterhin entsteht Wärme durch das Verbiegen von Gegenständen.
Auch hier werden Atome im Gefüge aneinander gerieben.
Das hört sich einleuchtend an! Aber nun weiß ich doch, daß der Wind kühlt, wenn ich in der Hitze rumlaufe. Und was ist mit dem Fahrtwind! Je schneller man fährt, also je stärker der Fahrtwind wird, desto mehr kühlt er! Bei Fahrtwind, könnte ich mir noch Effekte wie Düseneffekt, Ausdehnung usw. vorstellen, aber auf der Ebene kühlt der Wind auch!
Und aus eigener Erfahrung weiß ich, daß er sehr heiß sein muß, bis dieser Effekt sich ausgleicht!
Eine Frage, mit der ich mich seit meinem ersten Marokkoaufenthalt trage!
Hast Du eine Antwort?
LG
Mona (gespannt)
Aber nun weiß ich doch, daß
der Wind kühlt, wenn ich in der Hitze rumlaufe. Und was ist
mit dem Fahrtwind! Je schneller man fährt, also je stärker der
Fahrtwind wird, desto mehr kühlt er! Bei Fahrtwind, könnte ich
mir noch Effekte wie Düseneffekt, Ausdehnung usw. vorstellen,
aber auf der Ebene kühlt der Wind auch!
Und aus eigener Erfahrung weiß ich, daß er sehr heiß sein muß,
bis dieser Effekt sich ausgleicht!
Hallo Mona,
auch wenn es uns manchmal nicht gefällt, wir Schwitzen. Das nicht nur bei starker Bewegung und unter den Achseln. Da Flüssigkeit nicht nur aus den Schweißdrüsen verdampft, wird dem Körper Wärme entzogen. Solange die Reibungswärme die Kühlung nicht übersteigt, wird deine Haut durch Wind gekühlt, da die gesättigte Luft abgeführt wird.
Auch unabhängig vom Schwitzen bildet sich um jeden Körper ein isolierender Luftfilm. Wenn dieser durch Wind weggedrückt wird, kann er nicht mehr so gut funktionieren. Aber wehe, die Geschwindigkeit (Reibung) wird zu stark.
Bei deinem Empfinden überlagern sich zwei Größen. Wenn du eine deutlicher spürst, sagt das nicht, dass die andere nicht vorhanden ist.
Grüße
Ulf
Hallo Ulf!
Erstmal danke für Deine rasche Antwort!
auch wenn es uns manchmal nicht gefällt, wir Schwitzen. Das
nicht nur bei starker Bewegung und unter den Achseln. Da
Flüssigkeit nicht nur aus den Schweißdrüsen verdampft, wird
dem Körper Wärme entzogen. Solange die Reibungswärme die
Kühlung nicht übersteigt, wird deine Haut durch Wind gekühlt,
da die gesättigte Luft abgeführt wird.
Verdunstungskälte? Das habe ich auch immer gedacht, aber meine Haut kann doch nicht heißer als 37° sein? Der Wind kühlt auch noch, wenn er wärmer ist! Beispielsweise in Sevilla bringt der Wind die ganze Hitze aus der Sahara, ist also heißer, als die Umgebung, und trotzdem empfindet man ihn als angenehm, bis die Lunge sich weigert, das weiter einzuatmen (was nach Eingewöhnung nicht mehr passiert), wenn so 50° errreicht sind. Habe ich da einen Denkfehler? Ein Begriffsproblem? Mangelndes Physikverständnis?
Auch unabhängig vom Schwitzen bildet sich um jeden Körper ein
isolierender Luftfilm. Wenn dieser durch Wind weggedrückt
wird,
wenn ich Dich richtig verstehe, meinst Du, daß, würde ich mich völlig glatt rasieren, der Wind keinen Luftfilm auf meiner Haut vorfände und ihn demzufolge nicht wegreißen könnte - ergo keine kühlende Wirkung mehr hätte?
Dazu würde ich mich über eine weitere Antwort freuen!
Bei deinem Empfinden überlagern sich zwei Größen. Wenn du eine
deutlicher spürst, sagt das nicht, dass die andere nicht
vorhanden ist.
Das ist ein gutes Argument! Sollte man nie vergessen! Werde erstmal die Nacht drüber schlafen!
LG - Mona
Hallo Mona,
Verdunstungskälte? Das habe ich auch immer gedacht, aber meine
Haut kann doch nicht heißer als 37° sein? Der Wind kühlt auch
noch, wenn er wärmer ist! Beispielsweise in Sevilla bringt der
Wind die ganze Hitze aus der Sahara, ist also heißer, als die
Umgebung, und trotzdem empfindet man ihn als angenehm, bis die
Lunge sich weigert, das weiter einzuatmen (was nach
Eingewöhnung nicht mehr passiert), wenn so 50° errreicht sind.
Habe ich da einen Denkfehler? Ein Begriffsproblem? Mangelndes
Physikverständnis?
Wasser kocht bei etwa 100°C. Wenn Wasser auf deiner Haut verdunstet, benötigt es die Differenz zu 100° von deinem Körper. Diese Energie wird deinem Körper entzogen.
Bei 90°C Sauna funktioniert das gerade noch. Ab 100° aber nicht, da keine Differenz mehr besteht.
wenn ich Dich richtig verstehe, meinst Du, daß, würde ich mich
völlig glatt rasieren, der Wind keinen Luftfilm auf meiner
Haut vorfände und ihn demzufolge nicht wegreißen könnte - ergo
keine kühlende Wirkung mehr hätte?
Rasiert kühlt besser.
Wenn dir kalt ist, bekommst du eine Gänsehaut. Deine Körperbehaarung stellt sich dabei auf und bildet dadurch ein Luftpolster. Als der Mensch noch mehr behaart war, hatte das natürlich besser funktioniert.
Vögel plustern sich übrigens auf, wenn ihnen kalt ist. Auch die Bekleidungsindustrie hat erkannt, dass mehrere dünne Stoffe besser isolieren, als ein Dicker. Immer kommt es auf die Isolation der Luft an, die nicht weggeweht wird.
Grüße
Ulf
Danke Ulf!
Werde weiter darüber nachdenken, denn so restlos habe ich es noch nicht kapiert!
LG - Mona
Bewegte Luft hat einen höheren Wärmeübergangskoeffizient. Deshalb hat Wind so eine kühlende Wirkung.
Gruß
TeaAge
Bei Windrädern wird dem Wind Energie entzogen (das Windrad dreht sich) und in elektrische überführt.
Das äußert sich quasi im Geschwindigkeitsabbau, das heißt auch, das man nicht beliebig viele Windräder hinter einander stellen kann … irgendwann ist Schluß.
Der Wirkungsgrad von so einem Windrad dürfte so bei ~90% sein … da sind dann Reibungsverluste vom Wind an den Schaufeln als auch Verluste in Kugellagern etc. enthalten.
Gruß
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Hallo!
Bewegte Luft hat einen höheren Wärmeübergangskoeffizient.
Danke!
Habe ich gleich bei Wiki nachgesehen - und zwar wie das Schwein ins Uhrwerk. Da fehlen mir wirklich Physikkenntnisse und -verständnis. Wie ich weiter unten schon erwähnte, muß ich über alles nachdenken und -lesen. Vielleicht klappert’s noch. Erstmal nehme ich als gegeben, daß ich den Wind als kühl empfinde, obwohl er Energie abgibt… grübel.
Erkenntnis: Das Leben ist viel zu kurz!
Mit besten Grüßen
Mona
Huhu,
Der Schweiß verdunstet weil der partiale Dampfdruck in der Luft niedriger ist, als auf der Haut. Also Wasser muss nicht 100°C haben um zu verdunsten, es reicht auch den Druck herab zu setzten. Bei der Ausdehnung (flüssig —> gasig) kann das Wasser Wärme „binden“, wie ein zusammengequetschter Schwamm beim Ausdehnen Wasser auf nimmt .Der Effekt wird ja auch im Kühlschrank genutzt, diese Wärme wird dem Körper entnommen.
Der Dampfdruck steigt mit dem Wasseranteil. Bei hoher Luftfeuchte kann also schlechter Wärme abgeführt werden. Der Luftdruck selber sinkt mit steigender Geschwindigkeit, also auch der partiale Dampfdruck. Je schneller also der Wind bläst, desto niedriger der Dampfdruck und desto mehr Wärme kann dem Körper entzogen werden.
Reibung aufgrund vom Wind kann man sehr gut vernachlässigen. Direkt am Körper sind die Geschwindigkeiten sehr klein (Grenzschichttheorie), also auch die Reibungseffekte und damit die erzeugte Wärme.
Gruß
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Hallo!
Bei der Ausdehnung (flüssig —> gasig) kann
das Wasser Wärme „binden“, wie ein zusammengequetschter
Schwamm beim Ausdehnen Wasser auf nimmt
Soweit ist alles klar! Jetzt wird also dem Körper Energie entzogen - die geht also in das in der Luft enthaltene Wasser oder direkt die Luft und spielt keine Rolle bei der Energie, die im Wind enthalten ist?
… denk …
Der Luftdruck selber sinkt mit steigender Geschwindigkeit, also
auch der partiale Dampfdruck. Je schneller also der Wind
bläst, desto niedriger der Dampfdruck und desto mehr Wärme
kann dem Körper entzogen werden.
Über „partialen Dampfdruck“ werde ich mich schlau machen. Daß Erwärmung mit Ausdehnung verbunden ist, liegt auf der Hand. Der Vorgang findet ja nun weniger auf unserer Haut statt, als auf allen anderen vom Wind gestreiften Flächen. Daduch wird er doch stärker … ?
Nun erkenne ich wieder nicht, wo er Energie an Flächen abgibt, außer wenn sich Laub und Gras bewegen. Aber ich glaube es natürlich, weil es so sein muß!
Reibung aufgrund vom Wind kann man sehr gut vernachlässigen.
Aha!
Direkt am Körper sind die Geschwindigkeiten sehr klein
(Grenzschichttheorie), also auch die Reibungseffekte und damit
die erzeugte Wärme.
‚Grenzschichttheorie‘ habe ich zwar schonmal gehört, werde mich aber um tieferes Verständnis bemühen! 
Wenn ich alles richtig verstehe (auch die vorangegangenen Erklärungen), verliert der Wind seine Energie kaum durch Reibung, sondern durch Temperatur, bzw deren Fehlen?
Das hatte ich mir schon gedacht. Schließlich spielt seine Berührung mit der Oberfläche (von was auch immer) wohl kaum eine Rolle, wenn man die Höhe mit in Betracht zieht! Mir dämmert auch wieder, daß wir in der Schule mal was von Windstille am Terminator gelernt haben, hatte das aber nicht mit Energieverlust in Verbindung gebracht.
Ich finde Deinen Beitrag sehr umfassend und gut erklärt! Danke! Er bringt bei mir Bekanntes wieder hoch und viel Neues rein!
Mit besten Grüßen
Mona
Über „partialen Dampfdruck“ werde ich mich schlau machen. Daß
Erwärmung mit Ausdehnung verbunden ist, liegt auf der Hand.
Der Vorgang findet ja nun weniger auf unserer Haut statt, als
auf allen anderen vom Wind gestreiften Flächen. Daduch wird er
doch stärker … ?
Was du hier meinst mit „wird er doch stärker“ ist mir nicht klar.
Ich hab hier im wesentlichen nur den Effekt des Schwitzens erklärt. Der Wind an sich erfährt hier nicht wirklich eine Energieänderung, bzw. sie ist vernachlässigbar klein, weil es hier ja um riesige Luftmengen geht.
Nun erkenne ich wieder nicht, wo er Energie an Flächen abgibt,
außer wenn sich Laub und Gras bewegen. Aber ich glaube es
natürlich, weil es so sein muß!
Das ist tatsächlich der größte Verlust, zumindest wenn Wind beispielsweise auf den Wald trifft. Solange sich nichts bewegt, wird dem Wind keine Energie entzogen (er wird nur umgelenkt). Erst wenn sich Sachen bewegen wird dem Wind Energie entzogen (zum Beispiel das Windrad das sich dreht).
‚Grenzschichttheorie‘ habe ich zwar schonmal gehört, werde
mich aber um tieferes Verständnis bemühen!
Die sagt im Prinzip nur aus, dass sich ein Geschwindigkeitsprofil ausbildet. Je näher man an einen Gegenstand kommt, desto langsamer strömt es. Vielleicht mit einem Fluß zu vergleichen, der in der Mitte schnell fließt am Ufer aber eher langsam ist.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hydrodynamische_Grenzsc…
Die Reibung ist natürlich flächenabhängig. Je größer die Fläche an die der Wind bläst, desto größer auch die Reibung. Ein Wald mit seinen ganzen Blättern, Ästen und so weiter, hat eine große Fläche, hier wird man Reibung wohl nicht vernachlässigen können (bei der Verlustbetrachtung), außerdem entsteht bei der Umströmung von Gegenständen fast immer Wirbel, die machen auch einen großen Teil der Verluste aus. Zu guter letzt wird alles durch den Wind in Bewegung versetzt und entzieht so dem Wind Energie.
Bei einem Windrad ist die Fläche recht klein, Reibungsverluste lassen sich recht gut vernachlässigen. Die Profile der Schaufeln sind so gut konstruiert, das Wirbel relativ gut unterbunden werden können. Die Energie die dem Wind entzogen wird ist also fast ausschließlich auf die Drehung des Windrades zurück zu führen.
Gruß
TeaAge