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William Thomson (Lord Kelvin)

* 26.06.1824 in Belfast (Irland)
† 17.12.1907 in Nethergall (Schottland)

Thomson war ein britischer Physiker, der sich mit Naturphilosophie und Physik befasste. Er begründete die klassische Thermodynamik und definierte den Begriff der absoluten Temperatur. Die KELVIN- Temperaturskala stammt von ihm. In der Chemie forschte er auf dem Gebiet der Galvanik und schuf einen Vorläufer des Atommodells von RUTHERFORD und BOHR.

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Energiefreisetzung in biologischen Systemen

Neben den Kohlenhydraten dienen auch Proteine und Fette der Energiebereitstellung für den tierischen Stoffwechsel. Fette sind dabei in erster Linie wichtige Energieträger der Nahrung. Pro Gramm liefern sie mehr als doppelt soviel Energie wie Proteine und Kohlenhydrate. Proteine liefern dem Organismus Aminosäuren, die für die körpereigene Proteinbiosynthese verwendet werden. Überschüssige Aminosäuren werden unter Energiefreisetzung (zu Glucose) abgebaut.

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Enzymregulation

Enzyme dürfen im Organismus nicht permanent wirksam sein, weil ansonsten alle biochemischen Reaktionen gleichzeitig mit relativ hoher Geschwindigkeit ablaufen würden. Zum einen hängt die Enzymaktivität von der Temperatur, dem pH-Wert und der Konzentration des Substrats ab.
Außerdem wird die Aktivität von Enzymen nach verschiedenen Mechanismen reguliert. Durch Inhibitoren können Enzyme reversibel oder irreversibel gehemmt werden. Die reversible Enzymhemmung kann nach einem kompetitiven oder einem nicht kompetitiven Mechanismus erfolgen. Ein Sonderfall der nicht kompetitiven Hemmung ist die allosterische Regulation.

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Grundlagen spektroskopischer Analysemethoden

Bei spektroskopischen Analysenmethoden wird die Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung mit Materie, d. h. den Teilchen (Atomen, Molekülen oder Ionen) der Analysenprobe, untersucht.

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Wissenstest, Kinetische Theorie der Wärme

In der kinetischen Theorie der Wärme erfolgt die Beschreibung des Verhaltens von Gasen mit solchen Größen wie Teilchenzahl, mittlere Geschwindigkeit und mittlere kinetische Energie. Diese Teilchengrößen sind unmittelbar mit makroskopisch messbaren Größen wie dem Druck und der Temperatur verbunden. Der Test zeigt Ihnen, ob sie Grundaussagen und Zusammenhänge dieses Gegenstandsbereichs der Physik verstanden haben.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Kinetische Theorie der Wärmer".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

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Äquivalenz von Masse und Energie

ALBERT EINSTEIN formulierte in seiner berühmten Arbeit zur speziellen Relativitätstheorie im Jahre 1905: „Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energiegehalt“. Er stellte fest, dass Masse und Energie äquivalente Größen sind und zwischen diesen Größen der fundamentale Zusammenhang E = m ⋅ c 2 existiert. Diese Gleichung ist die Grundlage für das Verständnis der Energiefreisetzung durch Kernspaltung und Kernfusion sowie vieler weiterer physikalischer Prozesse.

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Wissenstest, Spezielle Relativitätstheorie

Die von Albert Einstein entwickelte spezielle Relativitätstheorie führte zu neuen Vorstellungen von Zeit und Raum. Die Äquivalenz von Masse und Energie ist die Grundlage für das Verständnis von Kernumwandlungen und den damit verbundenen energetischen Prozessen. Die von Einstein vorhergesagte Ablenkung von Licht an großen Massen wurde durch astronomische Beobachtungen bestätigt. Moderne Kommunikationstechnik wie GPS wäre ohne Kenntnis der Relativitätstheorie nicht möglich gewesen. Im Test können Sie Ihre Kenntnisse über ausgewählte Bereiche der Relativitätstheorie prüfen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Spezielle Relativitätstheorie".

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Selbstorganisation

In der Natur kann man die Ausbildung vielfältiger Strukturen (Kristalle, Zellen, Wirbel, Wolkenformen) beobachten. Dabei bilden sich unter bestimmten Bedingungen aus zunächst unstrukturierten oder wenig strukturierten Zuständen Strukturen heraus. Da diese Vorgänge von selbst ablaufen, wenn die erforderlichen Bedingungen vorliegen, spricht man von Selbstorganisation. Die Theorie der Selbstorganisation, die ab etwa 1970 entwickelt wurde, bezeichnet man auch als Synergetik. Gegenstand der Synergetik ist die Erforschung der spontanen Bildung von Strukturen. Selbstorganisation bedeutet eine Erhöhung der Ordnung im System, die mit einer Entropieminderung verbunden ist.

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Ressourcenverbrauch: Energieträger und Energieversorgung

Die Dynamik der Globalisierung wirkt verstärkend und beschleunigend auf den Verbrauch natürlicher Ressourcen und führt zu einer Verschärfung der damit verbundenen Umweltprobleme. Durch Industrialisierung und Bevölkerungswachstum ist der Energieverbrauch weltweit stark gestiegen. Es besteht allerdings ein extremes Gefälle zwischen Industrie- und Entwicklungsländern. Die Verbrennung der fossilen Energieträger, die den Hauptanteil an der Energieproduktion haben, ist die wichtigste Ursache für den Klimawandel. Das Kyoto-Protokoll von 1997 zielt darauf, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Es wird jedoch nicht von allen Industriestaaten konsequent umgesetzt. Wegen der erheblichen Risiken der Nutzung der Kernenergie wird auch der Atomausstieg politisch sehr kontrovers diskutiert.
In Deutschland hat die Bundesregierung eine Energiewende eingeleitet. Wirtschaftliche, sichere und umweltverträgliche Energieversorgung setzt wegen der hohen Risiken und der Entsorgung radioaktiver Abfälle auf den Atomausstieg bis etwa 2020, auf mehr Energieeffizienz, den Ausbau der erneuerbaren Energien, auf rationellen und sparsamen Einsatz von Energie und auf die Entwicklung neuer Energietechnologien. Energieversorgung stützt sich dabei auf einen ausgeglichenen Energiemix, in dem auch die fossilen Energieträger weiterhin eine wichtige Rolle spielen. Um eine nachhaltige Energieversorgung zu sichern, ist neben der Steigerung der Effizienz eine Erhöhung des Anteils der erneuerbaren Energieträger unabdingbar. Die Nutzung von Windkraft, Solarenergie, Biomasse, Wasserkraft und Geothermie hat sich erheblich beschleunigt und weist hohe Wachstumsraten auf.

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