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#mytechnorama: Energieerhaltung
7. April 2020
Dieses Experiment geht ganz kurz und einfach – und ist dennoch sehr eindrücklich! Und alles, was du dafür brauchst, ist ein Ballon.
Nimm einen langen Ballon und halte die Enden mit beiden Händen fest. Halte den Ballon kurz an deine Lippen, um seine Temperatur zu prüfen – deine Lippen sind sehr empfindlich, weshalb du dort die Temperatur am besten fühlst.
dann ziehst du den Ballon kräftig auseinander und hälst ihn im gespannten Zustand sofort wieder an die Lippen. Du wirst feststellen, dass sich der Ballon erwärmt hat! Warte, bis sich der Ballon wieder abgekühlt hat. Immer noch gespannt lassen! Wenn der gespannte Ballon wieder Zimmertemperatur hat, lasse ihn sich schnell wieder zusammenziehen und halte ihn abermals sofort wieder an die Lippen. Diesmal hat sich der Ballon abgekühlt.
Warum dieser Temperaturwechsel passiert? Die langen, fadenförmigen Moleküle im Gummi sind im entspannten Zustand quasi aufgewickelt (Bild a). Wenn man das Gummi zieht, dann werden sie gerade gezogen (Bilder b und c). Jetzt werden die anderen Moleküle im Gummi durch die sich anspannenden Fäden verdrängt und schnell zur Seite gedrückt (wie ein Stein in einer Steinschleuder die man loslässt) – also kurz und heftig beschleunigt. Und diese Geschwindigkeit von Molekülen ist das, was wir als Hitze wahrnehmen, also wird das Band warm.
Wenn wir loslassen, geben wir den anderen Molekülen quasi mehr Platz um sich zu bewegen und es ist als würden die sich zurückziehenden Fäden die anderen Moleküle abbremsen (wie ein Auto, das Vollgas in eine elastische Wand fährt und dadurch langsamer wird). Dadurch werden die Moleküle langsamer, was wir als Kälte spüren.