Energie bleibt erhalten, verliert aber bei jeder Umwandlung an Brauchbarkeit — deshalb scheitert jedes Perpetuum mobile.
Das Benzin ist weg, die Energie ist trotzdem noch da — am Ende als laue Wärme. Die Menge bleibt gleich, die Brauchbarkeit nicht.
Zwei Aussagen gehören dabei zusammen.
Ein Perpetuum mobile soll ohne Nachschub dauerhaft laufen.
Warum beide scheitern:
Weder Energie aus dem Nichts noch Arbeit ohne Abwärme
1. Art: Sie soll Arbeit abgeben, ohne Energie aufzunehmen. Das widerspricht der Energieerhaltung.
2. Art: Sie soll Wärme vollständig in Arbeit umwandeln. Das widerspricht \( \eta_{\max} = 1 - \tfrac{T_k}{T_h} \).
Kalte Seite: Ohne sie gibt es keine Arbeit — mit ihr bleibt immer Abwärme.
Ein Schiff, das die Wärme des Meerwassers anzapft, wäre ein Perpetuum mobile der 2. Art.
Sechs Karten tragen jede genau 1 kJ Energie und werden nach ihrem Wert geordnet: links die am stärksten entwertete Energie, rechts die wertvollste. Die Umgebung ist 20 °C warm.
Halte fest: Alle Karten tragen dieselbe Energiemenge — nutzbar ist von Wärme nur der Anteil \( 1 - \tfrac{T_u}{T} \) mit \( T_u = 293\ \mathrm K \). Wärme auf Umgebungstemperatur ist vollständig entwertet, elektrische Energie dagegen noch gar nicht.
Energie wird nie verbraucht, nur entwertet. Sie wird in eine schlechter nutzbare Form umgewandelt.
1. Art: Energie aus dem Nichts. 2. Art: Energie ist da, wird aber vollständig genutzt.
Im Meer steckt riesig viel innere Energie. Nutzbar ist sie nur, wenn es irgendwo kälter ist.