Im Haushalt wird Elektroenergie verbraucht, die auch bezahlt werden muss. Bei der Übertragung von Fernwärme treten Energieverluste auf. Beim Betrieb einer Glühlampe wird elektrische Energie in Licht und Wärme umgewandelt. Etwa 95 % der aufgewandten elektrischen Energie werden in Wärme umgewandelt und an die Umgebung abgegeben. Diese Energie ist dann nicht mehr nutzbar.
Auch die Wärme, die vom Motor eines PKW an die Umgebung abgegeben
wird, ist nicht mehr nutzbar. In der Technik spricht man von Energieverbrauch
oder Energieverlust. Damit wird lediglich
zum Ausdruck gebracht, dass sich durch Maschinen, Geräte und Anlagen
- also durch Energiewandler - der Anteil
derjenigen Energie verringert, die man weiter nutzen kann (Bild 1). Zum
Schluss bleibt thermische Energie von Körpern bei Umgebungstemperatur
übrig. Die ursprünglich vorhandene hochwertige Energie (z. B.
elektrische Energie oder chemische Energie von Brennstoffen und Nahrungsmitteln)
wird entwertet. Diese Erkenntnisse sind im Gesetz
über die Energieentwertung zusammengefasst. Es lautet:
Bei allen Vorgängen in Natur und Technik
entsteht thermische Energie. Diese kann der Umgebung von allein weder
entzogen noch nutzbar gemacht werden. Die ursprünglich vorhandene
Energie wird beim Betrieb von Maschinen, Geräten und Anlagen entwertet.
Das Gesetz lässt sich auch folgendermaßen formulieren:
Wärme geht niemals von selbst von einem
Körper niedrigerer Temperatur auf einen Körper höherer
Temperatur über.
Eine andere Formulierung lautet:
Alle Vorgänge, bei denen thermische Energie
auftritt, laufen von allein nur in einer Richtung ab.
Beispiel: Ein heißer Körper,
z. B. eine Tasse mit heißem Tee, gibt solange thermische Energie
an die Umgebung ab, bis er die Umgebungstemperatur erreicht hat. Der umgekehrte
Vorgang geht niemals von allein vor sich.
Das Gesetz über die Energieentwertung wird auch als 2. Hauptsatz der Wärmelehre bezeichnet. Es wurde von dem deutschen Physiker ROBERT CLAUSIUS (1822-1888) entdeckt.
Energieentwertung und Energieerhaltung
Trotz der Entwertung der Energie, d. h. ihrer Umwandlung in nicht mehr
nutzbare Formen, bleibt die Gesamtenergie erhalten. Energieerhaltung
und Energieentwertung treten bei allen
Vorgängen in Natur und Technik gleichzeitig auf. Hochwertige Energie
wird in minderwertigere Energie umgewandelt. Insofern wird hochwertige
Energie verbraucht. Die in der Technik üblichen Begriffe Energieverbrauch
und Energieverlust beinhalten diese
Zusammenhänge und stehen damit nicht im Widerspruch zum Energieerhaltungssatz.