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jhdhbf
Gast
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 jhdhbf Verfasst am: 27. Mai 2025 14:35 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | jhdhbf hat Folgendes geschrieben: | | Die Entropie der Atmosphäre erhöht sich unwiederbringlich durch den Ausstoß durch CO2, weil weniger Wärme in das All abgegeben wird und demnach die Wärme steigt. |
1. Wir reden hier nicht über den Ausstoß von CO2 in die Atmosphäre, sondern um die Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre - also genau das Gegenteil.
2. Nicht die Wärme steigt, sondern die Temperatur oder die thermische Energie. Systeme haben keine Wärme, sondern sie tauschen sie mit anderen Systemen aus.
3. Der Anstieg der Entropie der Atmosphäre ist nicht unwiederbringlich, sondern er wird mit der Verringerung des CO2-Gehaltes wieder rückgängig gemacht. |
Vielleicht habe ich den Artikel falsch verstanden?
Es geht nach meiner Lesart explizit darum, dass bei CCS weniger CO2 aus der Atmosphäre entnommen, als durch die Umwandlung und Bereitstellung der dafür benötigten Prozessenergie an die Atmosphäre abgegeben wird.
entnommenes CO2 < abgegebenes CO2 = nicht nachhaltig
entnommenes CO2 = abgegebenes CO2 = nachhaltig
entnommenes CO2 > abgegebenes CO2 = alle Menschen weg?
Aktuell wird global nur viel mehr CO2 ausgestoßen, als entnommen und da ändern ein paar CCS Anlagen auch nichts. Besser wäre es die Natur zu schützen und ihr den Job zu überlassen...die kann das wirklich gut und nutzt dafür ausschließlich Solarenergie. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 27. Mai 2025 15:09 Titel: |
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| jhdhbf hat Folgendes geschrieben: | | Es geht nach meiner Lesart explizit darum, dass bei CCS weniger CO2 aus der Atmosphäre entnommen, als durch die Umwandlung und Bereitstellung der dafür benötigten Prozessenergie an die Atmosphäre abgegeben wird. |
Bei manchen CCS -Vorhaben mag das eventuell zutreffen und sollte dann überprüft und gegebenfalls verhindert werden. Bei Climeworks auf Island stimmt das mMn eher nicht, weil man dort via Erdwärme (weitgehend?) klimaneutralen Strom hat und mit diesem dann über die gesamte Laufzeit CO2 klimapositiv und langfristig "verhütten" kann.
Letztlich kann jedes Projekt für sich untersucht und beurteilt werden. Das Startprojekt von Climeworks (Wikipedia-Artikel zu Climeworks) halte ich für ziemlich vorbildlich.
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Freundliche Grüße, T.
Zuletzt bearbeitet von Telefonmann am 27. Mai 2025 15:17, insgesamt einmal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 15:17 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Und letzteres ist falsch, weil du den Mikrozustand zu sehr vegröberst, nämlich ausschließlich den CO2-Gehalt betrachtest. Die Makrozustände sind abhängig von weiteren Einflussfaktoren. |
Welche Einflussfaktorern meinst Du? |
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du produzierst Abwärme in ein nicht-lineares, getriebenes System hinein, d.h. du wirst im Allgemeinen immer einen anderen Endzustand erreichen. |
Wir reden hier über Wärme, die in den natürlichen Schwankungen komplett untergeht. |
Bei den Details stimme ich dir ja zu, aber zunächst hattest du das so formuliert, als ob die Aussage exakt gültig wäre – und das ist nicht der Fall. Deswegen: Wenn du Prozesse mit identischen Anfangs- und Endzuständen vergleichst, und [wenn] die Endzustände sich ausschließlich im CO2-Gehalt unterscheiden, dann hast du natürlich recht.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Das wäre für sich betrachtet eine interessante Rechnung. |
In den IPCC Publikationen gibt es entsprechende Rechnungen. Im Grunde basiert deren gesamte Argumentation darauf, dss CO2 der entscheidende Klimafaktor ist. |
Hast du einen Link? Oder kennst du die Zahlen?
Man benötigt ja letztlich Dauer und Brutto-Energieaufwand, um eine Tonne CO2 zu verpressen, sowie den Effekt je verprasster Tonne auf das Klima (vereinfacht: Änderung der globalen Durchschnittstemperatur über einen gewissen Zeitraum).
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 15:24 Titel: |
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| jhdhbf hat Folgendes geschrieben: | | Es geht nach meiner Lesart explizit darum, dass bei CCS weniger CO2 aus der Atmosphäre entnommen, als durch die Umwandlung und Bereitstellung der dafür benötigten Prozessenergie an die Atmosphäre abgegeben wird. |
Nein darum geht es nicht. Die Argumentation startet mit diesem Szenario:
| Zitat: | | Es wird viel damit geworben, dass die Endlagerung zusammen mit Vermeidung von CO2-Emissionen DAS Allheilmittel gegen den Klimawandel sei. |
Das versucht der Autor zu widerlegen, indem er zunächst ohne Beweis behauptet, dass die Entropiebilanz ein Maß für Nachhaltigkeit sei. Dann rechnet er vor, dass CO2-Abscheidung mit CCS eine schlechte Entropiebilanz hat und tut so, als ob damit auch eine schlechte Nachhaltigkeit bewiesen wäre.
| Zitat: | | Aktuell wird global nur viel mehr CO2 ausgestoßen, als entnommen und da ändern ein paar CCS Anlagen auch nichts. |
Es geht nicht um ein paar Anlagen, sondern um eine Industrie, die nach Rechnung des Autors um den Faktor 10 größer sein müsste als die gesamte heutige Ölindustrie nur um den CO2-Gehalt der Atmosphäre bei heutiger Emission (und Gleichheit aller anderen Faktoren) konstant zu halten. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 15:35 Titel: |
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| jhdhbf hat Folgendes geschrieben: | | Es geht nach meiner Lesart explizit darum, dass bei CCS weniger CO2 aus der Atmosphäre entnommen, als durch die Umwandlung und Bereitstellung der dafür benötigten Prozessenergie an die Atmosphäre abgegeben wird. |
Und deswegen muss man Details betrachten.
Bei CCS muss man unterscheiden zwischen der Idee der globalen Extraktion aus der Atmosphäre sowie der punktuellen Nutzung in CO2-intensiven Betrieben (z.B. Schwerindustrie). Man muss differenzieren hinsichtlich der Energiequellen. Und man muss unterscheiden zwischen dem kurzfristigen Energieeinsatz (wenn er denn relevant ist) sowie den langfristigen Effekten.
In den Ländern der arabischen Halbinsel wurde Meerwasserentsalzung von thermisch auf Umkehrosmose umgestellt und dadurch der Energieverbrauch pro Menge auf ca. 20 bis 25% gesenkt. Inzwischen gibt es erste Anlagen, die fast ausschließlich mit Solarenergie betrieben werden.
Alle pauschalen Annahmen zu derartigen Prozessen sind eigtl. immer veraltet, wenn sie denn jemals richtig waren – und sie sind eben pauschal.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 15:42 Titel: |
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Nur dass wir uns richtig verstehen – auch wenn ich mit DrStupid an einer Stelle nicht einer Meinung bin. Er hat absolut Recht, dass hier zwei Strohmänner konstruiert werden:
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | Die Argumentation startet mit diesem Szenario:
| Zitat: | | Es wird viel damit geworben, dass die Endlagerung zusammen mit Vermeidung von CO2-Emissionen DAS Allheilmittel gegen den Klimawandel sei. |
Das versucht der Autor zu widerlegen, indem er zunächst ohne Beweis behauptet, dass die Entropiebilanz ein Maß für Nachhaltigkeit sei. Dann rechnet er vor, dass CO2-Abscheidung mit CCS eine schlechte Entropiebilanz hat und tut so, als ob damit auch eine schlechte Nachhaltigkeit bewiesen wäre. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 16:00 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | aber zunächst hattest du das so formuliert, als ob die Aussage exakt gültig wäre |
Dass beim Klima nichts exakt ist, habe ich als gegeben vorausgesetzt. Ich habe ja auch dazu gesagt, dass die Abwärme in der Gesamtbilanz vernachlässigbar ist. Dass sie auch dann keine Rolle spielen würde, wenn sie nicht vernachlässigbar wäre bezieht sich auf Gleichheit aller anderen Faktoren. Ansonsten würden wir hier schnell vom hundertsten ins tausendste kommen.
Machen wir es mal konkret: Wir nehmen einen riesigen isolierten schwarzen Kasten mit vollkommen transparentem Deckel. Den befüllen wir mit Luft, bestrahlen ihn von oben mit Licht und warten bis sich ein stationärer Zustand einstellt.
Dann füllen wir zusätzlich CO2 rein und warten auf den neuen stationären Zustand. Der wird eine höhere Temperatur haben.
Jetzt filtern wir das CO2 wieder raus und pumpen die Abwärme der dabei verwendeten Apparatur in das Gefäß. Während dieses Prozesses kann es sich durch diese Abwärme weiter erwärmen. Aber wenn der CO2-Gehalt wieder auf den ursprünglichen Wert gefallen ist und das Gerät ausgeschaltet wird, dann stellt sich derselbe Zustand ein wie am Anfang - mit derselben Entropie.
Natürlich kann man da jetzt beliebig weitere Einflussfaktoren einbauen. Allerdings wird es dann immer schwerer, den Einfluss des o.g. Prozesses auf das System zu isolieren.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Man benötigt ja letztlich Dauer und Brutto-Energieaufwand, um eine Tonne CO2 zu verpressen, sowie den Effekt je verprasster Tonne auf das Klima (vereinfacht: Änderung der globalen Durchschnittstemperatur über einen gewissen Zeitraum). |
Methode und Energiebedarf sind in der Praxis egal, weil der Einfluss des Kohlendioxids auf das Klima den der Abwärme des CCS-Prozesses um Größenordnungen übersteigt. Deshalb wird das in entsprechenden Rechnungen des IPCC auch nicht berücksichtigt. Da geht man einfach von fiktiven Annahmen zu Emission oder Negativ-Emissionen aus (egal wie sie zustande kommen) und berechnet dann die daraus resultierende Temperaturentwicklung. Ich suche noch nach einem entsprechenden Beispiel. Die Reports sind ziemlich langatmig. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 16:50 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | Dass beim Klima nichts exakt ist, habe ich als gegeben vorausgesetzt. Ich habe ja auch dazu gesagt, dass die Abwärme in der Gesamtbilanz vernachlässigbar ist. Dass sie auch dann keine Rolle spielen würde, wenn sie nicht vernachlässigbar wäre bezieht sich auf Gleichheit aller anderen Faktoren. Ansonsten würden wir hier schnell vom hundertsten ins tausendste kommen.
...
Methode und Energiebedarf sind in der Praxis egal, weil der Einfluss des Kohlendioxids auf das Klima den der Abwärme des CCS-Prozesses um Größenordnungen übersteigt. Deshalb wird das in entsprechenden Rechnungen des IPCC auch nicht berücksichtigt. Da geht man einfach von fiktiven Annahmen zu Emission oder Negativ-Emissionen aus (egal wie sie zustande kommen) und berechnet dann die daraus resultierende Temperaturentwicklung. |
Klar.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | Machen wir es mal konkret: Wir nehmen einen riesigen isolierten schwarzen Kasten mit vollkommen transparentem Deckel. Den befüllen wir mit Luft, bestrahlen ihn von oben mit Licht und warten bis sich ein stationärer Zustand einstellt.
Dann füllen wir zusätzlich CO2 rein und warten auf den neuen stationären Zustand. Der wird eine höhere Temperatur haben. |
Ohne weitere Details? Nein.
Die Temperaturen werden für verschiedene Gase identisch sein (für schwarze oder graue Körper bzw. Albedo). Du musst bereits hier komplexere Modelle ansetzen, z.B. Nichtgleichgewicht, Gase unterschiedlicher optischer Dichte u.a.
Kennst du dafür ein einfaches Modell?
Worauf ich hinauswill ist eigtl. nur, dass diverse pauschale Aussagen nix bringen, weder in die eine noch in die andere Richtung. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 17:07 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Temperaturen werden für verschiedene Gase identisch sein (für schwarze oder graue Körper bzw. Albedo). |
Die Gase sind vorgebgeben. Mit Licht meine ich sichtbares Licht. Mit riesig meine ich wirklich riesig (Kilometer). Und mit schwarz meine ich wirklich schwarz (schwarzer Körper).
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du musst bereits hier komplexere Modelle ansetzen |
Wenn ich nicht wüsste, was dabei rauskommt, dann müsste ich das. Aber wir wissen, was mit so einem System passiert wenn man Treibhausgase rein pumpt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Kennst du dafür ein einfaches Modell? |
Eindimensionaler Strahlungstransport und adiabatische Schichtung. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 18:22 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Temperaturen werden für verschiedene Gase identisch sein (für schwarze oder graue Körper bzw. Albedo). |
Die Gase sind vorgebgeben. Mit Licht meine ich sichtbares Licht. Mit riesig meine ich wirklich riesig (Kilometer). Und mit schwarz meine ich wirklich schwarz (schwarzer Körper).
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du musst bereits hier komplexere Modelle ansetzen |
Wenn ich nicht wüsste, was dabei rauskommt, dann müsste ich das. Aber wir wissen, was mit so einem System passiert wenn man Treibhausgase rein pumpt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Kennst du dafür ein einfaches Modell? |
Eindimensionaler Strahlungstransport und adiabatische Schichtung. |
Siehst du, mit einem einfachen, lediglich gasgefüllten Volumen, so wie du schreibst, funktioniert es nämlich nicht. Dafür wären die Temperaturen identisch.  |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 18:38 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Siehst du, mit einem einfachen, lediglich gasgefüllten Volumen, so wie du schreibst, funktioniert es nämlich nicht. Dafür wären die Temperaturen identisch. |
Wie kommst Du darauf? Meinst Du, dass der Effekt bei einem kleinen Gefäß nicht groß genug ist, um ihn zu messen? Ja, das mag sein, aber erstens heißt das nicht, dass er nicht da ist und zweitens habe ich deshalb von einem riesigen Kasten gesprochen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 19:14 Titel: |
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Für einen Körper oder ein Gasvolumen ist die Gleichgewichtstemperatur zunächst mal unabhängig vom Material.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Planetary_equilibrium_temperature
Du müsstest also ein konkretes mathematisches Modell nennen, das zu dem gewünschten Verhalten führt. Insbs. müsstest du spezifizieren, wie du die im Wikipedia-Artikel genannten Annahmen geeignet modifizierst. Ich bestreite ja nicht, dass das geht, aber ich sehe kein einfaches = lösbares Modell, aus dem deine Aussage
| Zitat: | Wir nehmen einen riesigen isolierten schwarzen Kasten mit vollkommen transparentem Deckel. Den befüllen wir mit Luft, bestrahlen ihn von oben mit Licht und warten bis sich ein stationärer Zustand einstellt.
Dann füllen wir zusätzlich CO2 rein und warten auf den neuen stationären Zustand. Der wird eine höhere Temperatur haben. |
folgt.
Aber so ein Modell braucht es, andernfalls hängen deine Aussagen in der Luft.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 27. Mai 2025 19:22 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Meinst Du, dass der Effekt bei einem kleinen Gefäß nicht groß genug ist, um ihn zu messen? |
Der Effekt wurde doch an vergleichbaren Systemen bereits vor knapp 200 Jahren nachgewiesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt#Entdeckung ?
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Freundliche Grüße, T. |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 27. Mai 2025 20:28 Titel: |
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Okay, darf ich gerade mal meine Erkenntnisse zu meinen Fragen zusammen fassen?
1. Die in der Atmosphäre erzeugte Entropie wird zu einem großen Teil bzw. fast vollständig wieder abgestrahlt. Somit fällt die in der Atmosphäre erzeugte Entropie überhaut nicht ins Gewicht.
-> Daraus folgt für mich, dass die Entropie keine geeignete Größe darstellt, um Nachhaltigkeit im Bezug auf CO2 Emissionen zu ermitteln.
2. CCS oder ähnliche Prozesse könnten funktionieren, ohne das Klima zusätzlich zu belasten, wenn genug regenerative Energie zur Verfügung steht.
3. Erzeugte Entropie ist keine nutzlose Abwärme, sondern es kann noch Arbeit verrichtet werden (F = U - T*S ). |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 27. Mai 2025 20:45 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Okay, darf ich gerade mal meine Erkenntnisse zu meinen Fragen zusammen fassen? |
Gerne. Natürlich.
| Zitat: | | 1. Die in der Atmosphäre erzeugte Entropie wird zu einem großen Teil bzw. fast vollständig wieder abgestrahlt. Somit fällt die in der Atmosphäre erzeugte Entropie überhaut nicht ins Gewicht. |
Ich setze nach wie vor aus Gründen der Übersichtlichkeit und Einfachheit Entropie mit Abwärme gleich und kann das bei reversiblen Vorgängen auch mit dem Gesetz von Clausius begründen:  .
So kann z.B. die Abwärme einer Wärmepumpe über ihre Lebensdauer in's Verhältnis zur Einsparung von CO2 gesetzt werden. Bei der Beurteilung der Einsparung an CO2 kann man nun entweder den Experten vom IPCC vertrauen oder selber rechnen.
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Freundliche Grüße, T.
Zuletzt bearbeitet von Telefonmann am 27. Mai 2025 21:16, insgesamt einmal bearbeitet |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 21:16 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Für einen Körper oder ein Gasvolumen ist die Gleichgewichtstemperatur zunächst mal unabhängig vom Material. |
Nein, ist sie nicht.
https://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du müsstest also ein konkretes mathematisches Modell nennen, das zu dem gewünschten Verhalten führt. |
Nein, muss ich nicht und das würde hier auch zu weit führen. Das kann man auch ohne Mathematik beschreiben:
Zunächst einmal wird das von oben kommende Licht vom Boden absorbiert und erwärmt ihn. Der emittiertt dann nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz Wärmestrahlung. Wenn die Luft darüber keine Treibhausgase enthält, dann geht die Wärmestrahlung da ungehindert durch. Wenn ich den Einfluss der Wände vernachlässige, dann heizt sich der Boden bis zum Strahlungsgleichgewicht zwischen seiner Emission und dem einfallenden Licht auf. Die Luft darüber wird dabei durch Wärmeübergang und Wärmeleitung mit erwärmt und hat am Ende die gleiche Temperatur.
Wenn die Luft Kohlendioxid enthält, dann wird dieses einen Teil der Wärmestrahlung sowohl absorbieren als auch emittieren. Das führt erst einmal dazu, dass sie jetzt auch durch Strahlungstransport erwärmt wird - und zwar unten stärker als oben, weil die Wärmestrahlung nur von unten kommt und unterwegs teilweise absorbiert wird. Das führt zur einem negativen Temperaturgradienten. Der wiederum führt dazu, dass die Wärmeemission nach außen verringert wird, weil ein Teil der Wärmestrahlung aus den kälteren oberen Schichten stammt.
Außerdem verändert die Rückstrahlung die Wärmebilanz des Bodens. Er heizt sich weiter auf, bis seine Emission der Summe aus einfallendem Licht und einfallender Wärmestrahlung entspricht. Dadurch wird die komplette Luftssäule darüber mit erwärmt. Das geht so lange, bis das, was von der Wärmestrahlung des Bodens und der Luft nach außen dringt, wieder mit dem einfallenden Licht im Gleichgewicht steht. Der Effekt wird umso größer, je mehr CO2 im Kasten ist.
Es ist auch ohne Rechung klar, dass die Maximaltemperatur im Kasten mit Treibhausgasen immer größer sein wird als ohne. Ein mathematisches Modell braucht man nur, wenn man wissen willst, wie groß diese Temperaturerhöhung genau ist. Ebenfalls ohne Rechnung ist klar, dass der Kasten nach Entfernen der Treibhausgase wieder in seinen ursprünglichen zustand zurück kehren wird - auch wenn zwischendurch zusätzliche Wärme hinen geleitet wurde. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 21:24 Titel: |
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Dafür braucht man einen anderen experimentellen Aufbau. Der Treibhauseffekt funktioniert nur mit Temperaturgradient und der ist beim oben beschriebenen Experiment im Labormaßstab zu klein um einen messbaren Effekt zu erzeugen. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 27. Mai 2025 21:39 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | 3. Erzeugte Entropie ist keine nutzlose Abwärme, sondern es kann noch Arbeit verrichtet werden (F = U - T*S ). |
Wie gesagt: Entropie ist gar keine Wärme. Und ja, sie macht Energie nicht nutzlos, sondern nur weniger nützlich. Davon abgesehen ist es bei erneuerbaren Energien egal, ob und wenn ja wofür wir sie nutzen. Am Ende wird das Meiste davon sowieso in Wärme umgewandelt und ins All abgestrahlt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 22:30 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Für einen Körper oder ein Gasvolumen ist die Gleichgewichtstemperatur zunächst mal unabhängig vom Material. |
Nein, ist sie nicht.
https://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du müsstest also ein konkretes mathematisches Modell nennen, das zu dem gewünschten Verhalten führt. |
Nein, muss ich nicht und das würde hier auch zu weit führen. |
Das ist ein Physikforum, da würden fundierte Argumente nicht zu weit führen; sie wären willkommen.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Das kann man auch ohne Mathematik beschreiben … |
Ich frage aber nicht nach einer allgemeinen Erklärung sondern einem mathematischen Modell.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Zunächst … |
Danke.
Und mit dieser Argumentation zeigst du doch, dass deine obige Aussage zu dem einfachen Kasten mit Gas – und sonst nichts – eben unzureichend war.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Es ist auch ohne Rechung klar, dass die Maximaltemperatur im Kasten mit Treibhausgasen immer größer sein wird als ohne. |
Nein, ist es nicht. Gerade weil die Modelle schnell kompliziert werden, ist sowas nicht klar.
Letztlich spielst du doch nur denjenigen in die Hände, die falsche Argumente vertreten, mit der Argumentation, man könne das auch ohne Mathematik beschreiben, es wäre auch ohne Rechung klar, dass …
Warum wehrst du dich so gegen eine solide Berechnung?
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 27. Mai 2025 22:39, insgesamt einmal bearbeitet |
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Mr.Z
Gast
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| Mr.Z Verfasst am: 27. Mai 2025 22:38 Titel: |
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Okay, also folgendes stimmt soweit? | Zitat: | | . Die in der Atmosphäre erzeugte Entropie wird zu einem großen Teil bzw. fast vollständig wieder abgestrahlt. Somit fällt die in der Atmosphäre erzeugte Entropie überhaut nicht ins Gewicht. |
Dann nochmal zum Thema Entropie, wo wir doch gerade dabei sind: erzeugen sämtliche Reibungsverluste immer Entropie? Also nehmen wir mal zb ein Flugzeug, der Einfachheit halber ein Segelflugzeug, welches durch die Luft gleitet. Der Vorgang des Fliegens ist natürlich reibungsbehaftet. Erhöht sich dann so gesehen die Entropie der Umgebungsluft, durch die der Flieger gleitet, da die kinetische bzw potentielle Energie des Flugzeugs zu einem Teil in Reibung umgewandelt wird? |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 27. Mai 2025 23:03 Titel: |
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| Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Dann nochmal zum Thema Entropie, wo wir doch gerade dabei sind: erzeugen sämtliche Reibungsverluste immer Entropie? |
Solange die Reibungsverluste nur zu einer Erwärmung eines Mediums führen, liegt ein reversibler Prozess vor und führt damit zu einer berechenbaren Erhöhung der Entropie. Kühlt sich das Medium danach wieder ab, verringert sich die Entropie des Mediums auf den ursprünglichen Wert.
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Freundliche Grüße, T. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 27. Mai 2025 23:11 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | Mr.Z hat Folgendes geschrieben: | | Dann nochmal zum Thema Entropie, wo wir doch gerade dabei sind: erzeugen sämtliche Reibungsverluste immer Entropie? |
Solange die Reibungsverluste nur zu einer Erwärmung eines Mediums führen, liegt ein reversibler Prozess vor und führt damit zu einer berechenbaren Erhöhung der Entropie. Kühlt sich das Medium danach wieder ab, verringert sich die Entropie des Mediums auf den ursprünglichen Wert. |
Da der Wärmetransport dissipativ erfolgt, ist die Erzeugung von Wärme durch Reibung ein irreversibler Prozess. Oder wie möchtest den Prozess umkehren?
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 27. Mai 2025 23:21 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Da der Wärmetransport dissipativ erfolgt, ist die Erzeugung von Wärme durch Reibung ein irreversibler Prozess. Oder wie möchtest den Prozess umkehren? |
Ja. Die Erwärmung eines Gases ist trotzdem reversibel, weil das Gas ebenso abgekühlt werden kann.
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Freundliche Grüße, T. |
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ghfeiod
Gast
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| ghfeiod Verfasst am: 28. Mai 2025 03:32 Titel: |
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Entropie ist doch nur ausgedacht, was zum mit rechnen. Das kann man nicht messen. Damit zum Klimawandel zu argumentieren macht wenig Sinn. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 28. Mai 2025 06:10 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Da der Wärmetransport dissipativ erfolgt, ist die Erzeugung von Wärme durch Reibung ein irreversibler Prozess. Oder wie möchtest den Prozess umkehren? |
Ja. Die Erwärmung eines Gases ist trotzdem reversibel, weil das Gas ebenso abgekühlt werden kann. |
Kannst du das näher ausführen? Meinst du, dass du das Gas als offenes System betrachtest, in einem Kontakt mit einem Wärme-Reservoir? Das kehrt nicht den Verlust der kinetischen Energie durch Reibung um, es kühlt nur das Gas ab. Aber das führt uns hier weg vom eigtl. Thema.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 28. Mai 2025 09:30 Titel: |
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Das bestreite ich ja nicht.
Oben ging es aber um Reibung. Da verrichtet ein Subsystem mit kinetischer Energie Arbeit an einem anderen Subsystem – dem Gas. Wärme dissipiert in das Gas, und dieser Prozess ist aus Sicht des Gesamtsystems irreversibel.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 28. Mai 2025 10:37 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wärme dissipiert in das Gas, und dieser Prozess ist aus Sicht des Gesamtsystems irreversibel. |
ok. Bringt uns der Begriff "Entropie" bei einer Diskussion über Nachhaltigkeit nun weiter? Wohl nur am Rande?
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Freundliche Grüße, T. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 28. Mai 2025 13:26 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Und mit dieser Argumentation zeigst du doch, dass deine obige Aussage zu dem einfachen Kasten mit Gas – und sonst nichts – eben unzureichend war. |
Was genau war unzureichend? Wenn Du anderen Ungenauigkeiten vorwirfst, dann musst Du auch selbst konkret werden.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Warum wehrst du dich so gegen eine solide Berechnung? |
Weil das hier nicht möglich ist. Oder kannst Du hier im Forum eine numerische Simulation durchführen? |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 28. Mai 2025 14:51 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Weil das hier nicht möglich ist. Oder kannst Du hier im Forum eine numerische Simulation durchführen? |
Selbst wenn, würde das das Thema doch auch nicht wirklich weiterbringen. Aufwändige Simulationen und die Wettervorhersage sollen ruhig Leute machen, die sich hauptberuflich damit beschäftigen.
Vom Treibhauseffekt sind weite Teile der Bevölkerung mittlerweile überzeugt und handeln auch entsprechend. Privatpersonen mit wenig Geld können per Balkonkraftwerk Stromkosten senken und eine ansatzweise nachhaltige Wirtschaft unterstützen.
Mehr dazu auf YouTube. Die Kanäle von Andreas Schmitz, Felix Goldbach, Doktor Whatson, Breaking Lab und Tom Bötticher informieren regelmäßig über die neuesten technischen Entwicklungen.
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Freundliche Grüße, T.
Zuletzt bearbeitet von Telefonmann am 28. Mai 2025 17:36, insgesamt einmal bearbeitet |
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gfdgdf
Gast
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| gfdgdf Verfasst am: 28. Mai 2025 16:46 Titel: |
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Wir sind gerettet, Juhu! |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 28. Mai 2025 16:58 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Und mit dieser Argumentation zeigst du doch, dass deine obige Aussage zu dem einfachen Kasten mit Gas – und sonst nichts – eben unzureichend war. |
Was genau war unzureichend? Wenn Du anderen Ungenauigkeiten vorwirfst, dann musst Du auch selbst konkret werden. |
Du hast oben behauptet, verschiedene Gase in einem großen Kasten würden zu unterschiedlichen Endtemperaturen führen. Das ist falsch, eine einfache Rechnung hatte ich verlinkt. Später hast du selbst weitere wichtige Punkte genannt.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Warum wehrst du dich so gegen eine solide Berechnung? |
Weil das hier nicht möglich ist. Oder kannst Du hier im Forum eine numerische Simulation durchführen? |
Du führst noch nicht mal ein mathematisches Modell an, das man simulieren könnte. Du verlinkst auch keine Quellen. Mich würde wirklich interessieren, welchen minimalen Input man für ein Modell benötigt, um unterschiedliche, stoffabhängige Temperaturen zu erhalten.
Ich teile im wesentlichen alle Einwände gegen den verlinkten Artikel im Startpost. Aber alle deine Einwände sind hinsichtlich ihrer Argumentation recht oberflächlich, nicht mathematisch formuliert, und im Falle des Kastens mit Gas sogar falsch.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 28. Mai 2025 17:51 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du hast oben behauptet, verschiedene Gase in einem großen Kasten würden zu unterschiedlichen Endtemperaturen führen. Das ist falsch, eine einfache Rechnung hatte ich verlinkt. |
Tom meint die Gleichgewichtstemperatur eines idealen schwarzen Körpers.
DrStupid meint ein einfaches System mit Treibhauseffekt und Temperaturschichtung. Bei diesem einfachen System kann es eine energieabhängige Wechselwirkung zwischen dem Inneren, den Flächen des Kastens und der einfallenden Strahlung geben, was dann zu verschiedenen Gleichgewichtstemperaturen führt.
Das sind zwei ziemlich verschiedene Modelle.
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Freundliche Grüße, T. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 28. Mai 2025 18:14 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid meint ein einfaches System mit Treibhauseffekt und Temperaturschichtung. Bei diesem einfachen System kann es eine energieabhängige Wechselwirkung zwischen dem Inneren, den Flächen des Kastens und der einfallenden Strahlung geben, was dann zu verschiedenen Gleichgewichtstemperaturen führt. |
Das ist mir schon klar, aber so war das nicht formuliert.
Eine Argumentation " X ist falsch, weil Y" ist wertlos, wenn Y unzureichend ausgeführt wird. Nun ist X im vorliegenden Fall tatsächlich fragwürdig bis falsch, schlampige Argumente Y führen beim Leser dann aber evtl. dazu, nicht nur Y abzulehnen, was teilweise gerechtfertigt ist, und damit auch X. Also im Sinne von "Y hat sich als unzutreffend erwiesen, also ist X wahr".
Und genau das gilt es zu vermeiden. |
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drfgdfgdfg
Gast
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| drfgdfgdfg Verfasst am: 29. Mai 2025 01:33 Titel: |
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Jeder Haushalt bekommt ein Ballkonkraftwerk lol Kraftwerk, damit ist die Energieversorung stabilisiert, das läd mein E-Auto und betreibt die Wärmepumpe und das im Winter! Die Netzentgelte werden negative, ich verdiene noch etwas, wahnsinn diese kleinen Wechselrichter und so gut für die Netzstabilität! Nebenbei retten wir den Planeten, die Entropie wird verringert, Juhu! |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 29. Mai 2025 09:46 Titel: |
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Die Energiewende ist ein Mehrgenerationenprojekt. Nachbesserungen und weitere Erkenntnisse sollten deshalb nicht ausgeschlossen werden.
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Freundliche Grüße, T. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 29. Mai 2025 12:41 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Später hast du selbst weitere wichtige Punkte genannt. |
Welche?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Du führst noch nicht mal ein mathematisches Modell an, das man simulieren könnte. |
Es gibt kein Modell, das wir hier simulieren könnten. Das sprengt die technischen Grenzen des Forums. Modelle die wir hier nicht simulieren können, tragen nichts zur Diskussion bei.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Mich würde wirklich interessieren, welchen minimalen Input man für ein Modell benötigt, um unterschiedliche, stoffabhängige Temperaturen zu erhalten. |
Es geht also um Deine persönliche Neugier. Gut, da kann ich helfen. Allerdings wird das dann off-topic und wegen der o.g. Probleme rein akademisch. Aber das kannst Du ja später als separaten Thread abspalten.
Um es möglichst einfach zu machen, beschränke ich mich mal auf den eindimensionalen Fall. Dann haben wir den Strahlungstransport für Downstream und Upstream:
Dabei ist  der Absorptionskoeffizient des Gasgemisches für eine bestimmte Wellenzahl. Der setzt sich zusammen aus den molaren Absorptionskoeffizienten der einzelnen Komponenten und ihren Konzentrationen.
 ist die Emissionsleistung der Gasphase für die jeweilige Wellenzahl. Sie ergibt sich nach dem Kirchhoffschen Strahlungsgesetz aus dem Absorptionskoeffizienten und der Strahlungsleistung eines schwarzen Strahlers gleicher Temperatur:
)
Das führt zu
} \right])
} \right])
Nun zur Strahlungsbilanz:
Im stationären Zustand gibt das System genauso viel Strahlung ab wie es aufnimmt. Das heißt, dass am Deckel das Integral über die Summe von Downstream und Upstream über das gesamte Spektrum verschwindet:
} \,d\nu = 0)
Auch der Boden muss genauso viel abstrahlen, wie er absorbiert. Gehe ich der Einfachheit halber von einem schwarzen Strahler aus (der wegen der Beschränkung auf den eindimensionalen Fall sämtliche Energie direkt nach oben abstrahlt), dann gilt hier entsprechend
Solange der Temperaturgradient der Gasphase im stationären Zustand kleiner als bei einer adiabatischen Schichtung ist, herrscht auch hier überall Strahlungsgleichgewicht:
} \right]} \,d\nu = 0)
In diesem Fall muss das Temperaturprofil durch Lösung obiger Gleichungen ermittelt werden.
Wird der Temperaturgradient steiler, dann kommt es zu einem zusätzlichen Wärmetransport durch Konvektion. Auf großen Skalen führt die im räumlichen und zeitlichen Mittel zu einer adiabatischen Schichtung, was die Rechnung erheblich vereinfacht. Das ist der Fall, mit dem wir es in der Erdatmosphäre zu tun haben. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 29. Mai 2025 13:29 Titel: |
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Hallo,
es geht nicht um meine Neugier, sondern darum, wenigstens irgendein belastbares Modell zu haben. Der Vorwurf, ein Artikel sei nicht belastbar, ist ansonsten auf Sand gebaut.
Ein paar Fragen zum Verständnis:
Du betrachtest eine Schichtung in der Höhe z; x,y kommen nicht vor, richtig?
Nimmst du etwas über die Schichtdicken an?
Das System ist in z-Richtung endlich. Am Deckel hast du nur den Strahlungstransport upwards und downwards; am Boden was? nur Abstrahlung, also einseitig beleuchtet?
Andere strahlungslose Transportvorgänge wie Konvektion betrachtest du nicht, richtig?
Was genau sind U, D? Die Abstrahlung von z in die benachbarte Schicht? Also die jeweilige Strahlungsleistung?
Wo steckt die Temperatur?
Unterschiedliche Gassorten bzw. Gemische würden über unterschiedliche Absorptions- und Emissionskoeffizienten berücksichtigt; diese wären gemittelt über alle Gase im Gemisch, richtig?
Kann man dieses Modell irgendwo nachlesen?
Gruß
Tom
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 29. Mai 2025 15:03 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du betrachtest eine Schichtung in der Höhe z; x,y kommen nicht vor, richtig? |
Ja, die obigen Gleichungen gelten für den eindimensionalen Fall.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Nimmst du etwas über die Schichtdicken an? |
Was meinst Du mit Schichtdicken? Die Höhe der Luftsläule muss groß genug sein um den Effekt messen zu können. Ansonsten gibt es keine Schichten.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | am Boden was? nur Abstrahlung, also einseitig beleuchtet? |
Ja, das ist der einfachste Fall.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Andere strahlungslose Transportvorgänge wie Konvektion betrachtest du nicht, richtig? |
Nicht im Detail. Wenn es zur Konvektion kommt, dann betrachte ich nur die adiabatische Schichtung als stationären Endzustand.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Was genau sind U, D? Die Abstrahlung von z in die benachbarte Schicht? Also die jeweilige Strahlungsleistung? |
Im Prinzip ja, nur dass das Modell keine Schichten enthält. Eine räumliche Diskretisierung kommt erst bei der numerischen Lösung der Strahlungstransportgleichung ist Spiel. Sie ist nicht Teil des Modells.
Es geht immer noch um das oben beschriebene Setup: Ein Kasten mit schwarzem Boden und transparentem Deckel, der mit Luft unterschiedlicher CO2-Gehalte befüllt und von oben mit Licht bestrahlt wird.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wo steckt die Temperatur? |
Überall da, wo ein T in den Gleichungen steht.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Unterschiedliche Gassorten bzw. Gemische würden über unterschiedliche Absorptions- und Emissionskoeffizienten berücksichtigt; diese wären gemittelt über alle Gase im Gemisch, richtig? |
Falls Du mit "gemittelt" die Summe der Absorptsionskoeeffizienten der einzelnen Komponenten meinst, dann ja. Das ist die einfachste Variante.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Kann man dieses Modell irgendwo nachlesen? |
Keine Ahnung. Es gibt aber jede Menge Quellen zu den einzelnen Komponenten wie Schwarzkörperstrahlung, Krichhoffsches Strahlungsgesetz oder Strahlungstransport. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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