Hier eine Erklärung von der NASA:
Es existiert eine nützliche thermodynamische Variable, die Entropie (S) genannt wird. Ein natürlicher Prozess, der mit einem Gleichgewichtszustand beginnt und endet, wird in die Richtung gehen, die verursacht die Entropie des Systems plus der Umgebung zu erhöhen zu einem nicht rückgängig machbaren Prozess und konstant bleibt für einen rückgängig machbaren Prozess.
Und einige andere Formulierungen:
Clausius statement:
No process is possible whose sole result is the transfer of heat from a body of lower temperature to a body of higher temperature.
Kein Prozess ist möglich, dessen letztliches Ergebnis der Transfer von Wärme eines Körpers von niedriger Natur zu einem Körper von höherer Temperatur ist.
Kelvin Statement
No process is possible in which the sole result is the absorption of heat from a reservoir and its complete conversion into work.
Feynman Statment
A process whose only net result is to take heat from a reservoir and convert it to work is impossible.
No heat engine taking Q1 from T1 and delivering heat Q2 at T2 can do more work than a reversible engine for which
W = Q1-Q2 = Q1(T1-T2)/T1
Kann nun ein Treibhausgas die Erde wärmer machen?
Die Anwort: Es kann. Genauso wie eine Bettdecke einen menschlichen Körper wärmer machen kann, auch wenn sie kälter ist.
Hier das Bild zur Erklärung:
Man beachte hier den Begriff Net Heat Flow, also Nettowärmefluss. Alle Körper über 0 Kelvin strahlen Wärme ab. Wärmere mehr, kältere weniger. Was zählt, ist die Differenz von beiden. Das ist dann der Nettowärmefluss.
Bleibt noch zu erwähnen, das das Klimasystem der Erde kein statisches ist, sondern ständig Energie von der Sonne zufließt. die dann endlich ins kalte All (2.73 Kelvin) abfließt.
Der Energiefluss sieht so aus:
- Sonneneinstrahlung
- durchquert die Atmosphäre
- ein Teil davon kommt auf der Oberfläche an
- wird absorbiert und in Wärme umgewandelt und erwärmt die Erdoberfläche
- Die Erdoberfläche strahlt infrarot ins All ab
- Ein Teil der IR-Strahlung wird von Treibhausgasen absorbiert.
- diese strahlen in alle Richtungen, also auch zurück zur Erdoberfläche
- was diese wieder etwas erwärmt (Hiermit haben die THG die Funktion eines teildurchlässigen Spiegels, der einen Teil der IR-Strahlung reflektiert und einen Teil durchlässt. Das macht ein teildurchlässiger Spiegel auch in der Realität mit Wärmestrahlen und das kann in der Praxis - mit und ohne - eindeutig gemessen werden.)
- der Anteil der Strahlung, die von den THG nach oben abgestrahlt werden, geht ins bitterkalte All (und versucht - ziemlich vergeblich - es aufzuheizen).
Die Treibhaus-oder Klimagase sind also eine Art Decke oder Reflektor, die den Wärmeabfluss durch IR-Strahlen etwas abbremsen und damit ein Abkühlung der Erde auf ein Tieferes Niveau verhindern.
Dass eine erhöhte Konzentration an THG die Globaltemperatur wesentlich beinflußt, konnte in der Praxis nicht bewiesen werden.
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