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[quote="Thomasius"][quote="TomS"]Es wird also [b]nicht[/b]
[quote]die gesamte Bindungsenergie der Atomkerne frei[/quote] 
sondern die [b]Differenz der Bindungsenergien nachher und vorher[/b][/quote]
Danke, TomS. Wie erwartet eine sehr genaue und differenzierte Erläuterung. Vor allem das obige hilft schon.

Mein Problem ist im Grunde eines, das über die Quantenphysik hinausgeht. Ich suche eine Zusammenfassung der energetischen Abläufe bei der Entstehung natürlicher, selbstorganisierender Systeme. Für die Herstellung künstlicher, von Menschen gemachter Systeme wie den Bau eines Hauses oder die Produktion von Autos lässt sich so etwas leicht zusammenfassen, etwa so:

[i]Eine Maschine, etwa eine Dampfmaschine oder ein Computer, aber auch ein so simples Ding wie ein Lippenstift oder ein Kugelschreiber könnten gar nicht entstehen ohne die Metalle und Kunststoffe, aus denen sie gebaut werden, und ohne den Energieaufwand von Menschen und Maschinen. In Funktion gesetzt werden können sich auch nicht ohne die zusätzliche Energie von Kohle oder Elektrizität oder auch nur die Energie der menschlichen Hand, die den Lippenstift oder den Kugelschreiber führt. Als die Physiker im Laufe der Industrialisierung im 19. Jh. solche Prozesse genauer angesehen haben, mussten sie feststellen, dass bei der Arbeit von Menschen und Maschinen immer ein Teil der Energie verlorengeht und in Form von Wärme oder Materie in der Umwelt verloren geht. Solche Vorgänge sind zuerst an Wärmekraftmaschinen wie Dampfmaschinen bei dem Bemühen aufgefallen, solche Maschinen effektiver zu machen, was dann zur Herausbildung der Thermodynamik als Wissenschaftsdisziplin führte. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik, der Energieerhaltungssatz, sagt aus, dass Energie nicht aus dem Nichts erschaffen werden und sich auch nicht in Nichts auflösen kann, sondern nur ihre Form wandelt. Der zweite Hauptsatz dagegen stellt fest, dass sich Energie niemals vollständig nutzen lässt, sondern bei Prozessen der Arbeit und damit auch beim Aufbau und der Funktion von künstlichen, von Menschen gemachten Systemen immer ein Teil der Energie in der Umwelt verschwindet. Die Energie, die zur Bildung und Erhaltung eines künstlichen Systems benötigt wird – wegen der Äquivalenz von Energie und Materie können wir bei solchen allgemeinen Aussagen beides zusammenfassen und einfach nur von Energie sprechen –, lässt sich also immer in zwei Bestandteile aufteilen, solche, die sich nutzen lässt, und andere, die sich in der Umwelt „zerstreut“. Nutzbare Energie, die Energie, die wir mit unserer Körperkraft bei der Herstellung eines künstlichen Systems einsetzen, z.B. wenn wir ein Haus bauen, und auch die, die in Maschinen Arbeit leistet, nennt man im Deutschen nach Hermann von Helmholtz freie Energie, im englischen available energy, die Energie, die dagegen in die Umwelt, zum Beispiel an die umgebende Atmosphäre abgegeben wird, gebundene Energie oder unavailable energy. Solche Systeme sind nach einem Ausdruck von Ilya Prigogine dissipative Systeme sind (von lat. dissipatio – Zerteilung, Zerstreuung), das heißt, sie verwandeln bestimmte Formen von Energie, z.B. elektrische oder mechanische ganz oder teilweise in andere Energieformen um, zum Beispiel in thermische, in Wärme oder auch in verbrauchte, ausgelaugte, für das System nicht mehr nutzbare Materie wie die Asche im Feuerraum der Dampfmaschine. Sie „zerstreuen“ also Energie in der Umwelt, wo sie zum großen Teil nicht mehr genutzt werden kann.[/i]

Auch natürliche, selbstorganisierende Systeme wie die Sonne, Schneeflocken, Tiere, Pflanzen und Menschen sind oft dissipativ bzw. geben Energie ab, die zu großen Teilen nicht mehr genutzt werden kann. Schneeflocken geben bei ihrer Entstehung Wärme an die Atmosphäre ab. Die Sonne emittiert Photonen und Neutrinos, von denen die meisten nutz- und folgenlos in den Tiefen des Alls verschwinden. Menschen scheiden verbrauchte Atemluft und Stoffwechselprodukte aus. Aber die Vorgänge verlaufen hier anders. Und da liegt die Crux! Ich suche im Grunde eine solche einfache Zusammenfassung wie die obige für natürliche Systeme.

Aber vielleicht ist eine solche Zusammenfassung gar nicht möglich.[/quote]

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