 Verfasst am: 25. Mai 2020 19:38 Titel: |
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| Vielen Dank für die Antworten! | |
| Verfasst am: 25. Mai 2020 10:28 Titel: |
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| Es geht um die Energie und damit um die Anzahl der beteiligten Photonen. Die absorbierten bzw. emittierten Photonen haben eine Frequenz im sichtbaren bzw. im IR-Bereich. Entsprechend größer ist die Anzahl der emittierten Photonen, und entsprechend mehr Freiheitsgrade sind beteiligt. Daraus folgt letztlich eine höhere Entropie. Eine sehr einfache Abschätzung unter Vernachlässigung aller weiteren Freiheitsgrade (Pflanze, Luft, ...) basiert auf der Entropie eines thermischen Photonengases, einmal mit Temperatur 6000 K (Sonnenoberfläche), einmal 300 K (Umgebungstemperatur). https://en.wikipedia.org/wiki/Photon_gas |
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| Verfasst am: 25. Mai 2020 09:17 Titel: |
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| Vielen Dank für den Link! Die Erklärung in dem Buch scheint intuitiv. Jedoch, ein kleiner Widerspruch hat sich noch nicht ganz gelöst: Wenn also die Aufnahme der Photonen die Entropie produziert, heißt das, dass die Photonen vor der Aufnahme weniger Entropie besessen haben mussten und die Absorption der Photonen die ja auf mikroskopischer Ebene einer Erhöhung der thermischen Energie entspricht gerade diese benötigte Entropie bereitstellt. Wenn aber die Photonen vorher weniger Entropie hatten, muss das heißen, dass die Aufnahme in der Pflanze einer größeren Entropieänderung entspricht als die Emission der Photonen an der Sonnenoberfläche. Kann ich das damit begründen, dass ich sage: Entropieänderung_Emission = Entropie im Photon = nhf / T_SonnenOF Entropieänderung Absorption = nhf / T_Pflanze Da 300K << 6000K ist die Entropieproduktion bei der Absorption des Photons viel größer als die Entropie die im „vernichteten“ Photon steckt und somit die Absorption des Photons eine Entropieerhöhung bewirkt? LG |
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| Verfasst am: 24. Mai 2020 22:57 Titel: |
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| Ja, erstens durch die Absorption der Strahlung und zweitens durch die Aufnahme von CO2 und Nährstoffen, die zum Zellwachstum führen. Schau mal hier rein; da wird alles ziemlich ausführlich aufgeschlüsselt: https://books.google.de/books?id=us-dBgAAQBAJ&pg=PA132&lpg=PA132&dq=entropiebilanz+photosynthese&source=bl&ots=BcD3oJR_Dy&sig=ACfU3U2mmqIgpCaRm2AvIdvWaWt121ILnw&hl=de&sa=X&ved=2ahUKEwiSsIywrc3pAhULExQKHTw_BKkQ6AEwBXoECAoQAQ#v=onepage&q=entropiebilanz%20photosynthese&f=false |
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| Verfasst am: 24. Mai 2020 19:41 Titel: |
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| Naja, wenn ich die Kaffetasse in ein Kontrollvolumen packe, sehe ich, dass die Energie die zuvor als thermische Energie ln der Tasse enthalten war, durch Konvektion, Konduktion und geringen Maß an Strahlung an die Umgebung transportiert wird und somit die Entropie der Umgebung zunimmt. Im Falle der Pflanze ist das jedoch anders. Sie gibt nicht Wärme an die Umgebung ab, sondern nimmt sogar welche aus der Umgebung auf (endothermer Prozess). Somit sinkt die Entropie der Umgebung ebenfalls. Die Entropie muss also aus der Strahlung kommen, oder etwa nicht? | |
| Verfasst am: 24. Mai 2020 15:39 Titel: Re: Entropie Photosynthese |
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Wieso kann das nicht sein? Wenn du auf den zweiten Hauptsatz anspielst, nun der gilt nur für thermisch abgeschlossene Systeme. Die Entropie von Teilsystemen, die im thermischen Kontakt zu anderen Teilsystemen stehen, kann durchaus abnehmen. Ein anderes Beispiel ist die abnehmende Entropie einer sich abkühlenden Teetasse. Nils |
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| Verfasst am: 24. Mai 2020 14:20 Titel: Entropie Photosynthese |
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| Meine Frage: Betrachtet man den Prozess der Photosynthese aus Perspektive der Entropie, kommt man zu einigen widersprüchlichen Gedanken. Aus ungeordneten Edukten entstehen geordnete Produkte, zudem ist die Reaktion endotherm, die Temperatur des Blattes nimmt also auch ab - auf den ersten Blick scheint es so, als würde die Entropie abnehmen. Da das nicht sein kann, frage ich mich, wie das zu erklären ist? Meine Ideen: Nach einiger Recherche habe ich eine Erklärung gefunden, mit der ich nicht ganz zufrieden bin. Diese lautet: die Entropie der auf das Blatt treffenden Photonen ist sehr gering, und wenn diese mit dem Blatt wechselwirken und die Moleküle an der Oberfläche zum Schwingen anregen, entsteht Wärme mit höherer Entropie und diese Entropie wird bei der Photosynthese verbraucht. Somit besteht kein ?Nettoverbrauch? an Entropie. Allerdings denke ich mir jetzt: Wenn die Photonen tatsächlich geringe Entropie besitzen, dann würde doch der Prozess der Wärmestrahlung eine negative Entropiebilanz haben, da thermische Energie mit hoher Entropie zu EM Energie mit niedriger Entropie umgewandelt wird. Liege ich mit meinem Gedanken hier falsch oder ist die Erklärung der Entropiebilanz der Photosynthese fehlerhaft? |
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