Dieses essential gibt einen UEberblick uber die Veranderungen unseres Klimas, ihre Ursachen und ihre Folgen. Der Energiebedarf der Menschheit wird heute weitgehend auf klimaschadliche Weise gedeckt. Die Alternative dazu, die Sonnenenergie, wurde unseren Bedarf tausendfach befriedigen. Aber diese Option wird aus uberwiegend wirtschaftlichen Grunden viel zu wenig genutzt. In diesem essential werden anschliessend die Energiewandler besprochen, mit denen man die Sonnenenergie verfugbar machen kann. Einige andere moderne Energiequellen, wie zum Beispiel die Kernenergie, sind entweder nicht ausreichend, noch utopisch oder auf andere Weise umweltschadlich. Ein Ausblick zeigt, dass unser Energieproblem mit oekonomischer Vernunft durch globale Nutzung der Sonnenenergie leicht zu loesen ware. Das Klima koennte so noch rechtzeitig stabilisiert werden

Dieses essential vermittelt eine Einführung in die Thermodynamik und ermöglicht auch Einsteigern ein Verständnis der Thematik, welche eine Voraussetzung für die moderne Physik, die Chemie, Biologie  und Technik ist. Der Schwerpunkt liegt auf den Grundlagen und aktuellen Fragestellungen. Das Buch schlägt eine Brücke zwischen den beiden Thermodynamik-Vorlesungen: der einfachen Wärmelehre im 1. oder 2. Semester und der anspruchsvollen Statistischen Physik im 5. Semester. Was Sie in der Zwischenzeit vergessen haben, oder was im 5. Semester vorausgesetzt wird, das finden Sie in diesem essential.


Dieses essential gibt einen Überblick über die Definitionen von Suszeptibilitäten bzw. Responsefunktionen und von Transportkoeffizienten in Materie. Es zeigt, wie Suszeptibilitäten aus thermodynamischen Potenzialen berechnet werden können und wie man Transportkoeffizienten auf die Eigenschaften der Atome zurückführt. Das essential ist Teil einer dreiteiligen Reihe zur Thermodynamik, zusammen mit Temperatur und Wärme – was ist das wirklich? und Thermodynamische Potenziale und Zustandssumme.

Dieses essential gibt einen Überblick über die Definitionen und die Bedeutung thermodynamischer Potenziale und ermöglicht auch Einsteigern ein Verständnis der Thematik, welche eine Voraussetzung für die moderne Physik, die Chemie, Biologie und Technik ist. Der Schwerpunkt liegt auf den Grundlagen und aktuellen Fragestellungen. Es schlägt eine Brücke zwischen den beiden Thermodynamik-Vorlesungen: der einfachen Wärmelehre im 1. oder 2. Semester und der anspruchsvollen Statistischen Physik im 5. Semester. Das essential ist Teil einer dreiteiligen Reihe zur Thermodynamik zusammen mit Temperatur und Wärme – was ist das wirklich? und Die Eigenschaften der Stoffe: Suszeptibilitäten und Transportkoeffizienten.


Ferrofluide im Überblick

by Klaus Stierstadt

Published 18 December 2020
Dieses essential führt in das Gebiet der magnetischen Flüssigkeiten ein. In der Natur kommen sie nicht vor, aber in der Technik und in der Medizin dienen sie zu vielen nützlichen Zwecken. Diese Flüssigkeiten werden in aufwändigen Verfahren hergestellt und sind daher nicht billig zu haben. Ihre rheologischen Eigenschaften können mit relativ schwachen Magnetfeldern verändert und gesteuert werden. In der Technik dienen sie als Dichtungs- und Schmiermittel sowie für Pumpen, Kupplungen und Bremsen. In der Medizin werden sie zur Krebsbekämpfung und als bildgebende Kontrastmittel verwendet. Eine Substanz wie diese, die gleichzeitig flüssig und stark magnetisch ist, besitzt ein großes Anwendungspotenzial auf vielen verschiedenen Gebieten.

Dieses essential beschreibt die Grenzen der Physik. Davon gibt es zwei verschiedene Arten: solche, die durch die Grundgesetze der Physik gegeben sind und solche, die unseren technischen Möglichkeiten entsprechen. Jenseits davon beginnt der Bereich des Science Fiction. Wir betrachten zunächst die beiden Standardmodelle, das der Elementarteilchenphysik und das der Kosmologie. Dann werden die Grundgesetze der Physik besprochen und die Bereiche abgesteckt, in denen sie gelten. Für die wichtigsten physikalischen Größen wie Raum, Zeit, Energie usw. werden die Skalen diskutiert, die sich von den kleinsten bis zu den größten Werten dieser Parameter erstrecken.

This essential provides an overview of the changes in our climate, their causes and their consequences. Today, humanity's energy needs are largely met in ways that are harmful to the climate. The alternative to this, solar energy, would satisfy our needs thousands of times over. But this option is far too little used for mainly economic reasons. This essential then discusses the energy converters that can be used to make solar energy available. Some other modern energy sources, such as nuclear power, are either inadequate, still utopian, or otherwise environmentally harmful. An outlook shows that our energy problem could easily be solved with economic reason by global use of solar energy. The climate could thus still be stabilized in time.

This book is a translation of the original German 1st edition Unser Klima und das Energieproblem by Klaus Stierstadt, published by Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, part of Springer Nature in 2020. The translation was done with the help of artificial intelligence (machine translation by the service DeepL.com). A subsequent human revision was done primarily in terms of content, so that the book will read stylistically differently from a conventional translation. Springer Nature works continuously to further the development of tools for the production of books and on the related technologies to support the authors.