Thermische Zersetzung von Silberoxid: eine Chemikalie wird im Experiment in ihre Bestandteile zersetzt. Der Weg oder Grund der Teilung ist die Wärme. Was ist Wärme eigentlich?
Vor den großen Entdeckungen der Thermodynamik rätselten die Forscher und entwickelten verschiedenste Theorien, die die Wärme sogar als eigenen Stoff beschrieben. James Prescott Joule und Sir William Thomson (der spätere Lord Kelvin) entwickelten das Konzept, nach dem Wärme eine Erscheinungsform der Energie ist. Diese Aussage gilt heute - etwas weiter ausgearbeitet - als erster Satz der Thermodynamik.
Begreifbarer macht das die Entdeckung des Botanikers Robert Brown, der 1827 Blütenpollen in einem Wassertropfen beobachtete. Die Pollen bewegten sich in wirren Bewegungen durch den Tropfen. Im Zusammenspiel mit der Atomtheorie erklärte Brown die Bewegung der Pollen durch das Anstoßen und Zusammenstoßen mit (für das Auge) unsichtbaren, bewegten Wassermolekülen. Der Zusammenhang zwischen Bewegung von Atomen oder Atomverbänden und der Temperatur ist direkt proportional. Die steigende Temperatur kann also als stärkere Bewegung der Teilchen verstanden werden.
In Festkörpern, Flüssigkeiten oder gar Molekülen, in denen Atome zu größeren Strukturen verbunden sind, sorgt eine Temperaturerhöhung auch für eine Bewegungserhöhung. Wird dem System weitere (Wärme)energie zugeführt steigt die Bewegung, bis diese Strukturen aufbrechen. Wann das geschieht ist Abhängig von den Eigenschaften und der Struktur des jeweiligen Stoffes. Natürlich bedarf es mehr Energie, um ein Stück Eisen zu schmelzen, als bei einem Eiswürfel, irgendwann zersetzen sie sich aber alle!
Morgens ist das gut zu erkennen, wenn man schlaftrunken den Toaster zu hoch eingestellt hat. Das schwarze Toast zeigt die thermische Zersetzung der Kohlenhydrate in ihren Bestandteil Kohlenstoff. Gerade die Küche kann zahlreiche Beispiele für thermische Zersetzungen liefern, die meist in den ungünstigsten Momenten stattzufinden scheinen.
