Wärme wird ins Haus gepumpt

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In unserem Gedanken-Experiment haben wir den Kühlschrank etwas „überlistet“: Wir haben einfach seine Rückseite als Heizung benutzt. Genau das passiert ganz ohne Überlistung bei einer Wärmepumpe: Sie ist dafür da, die Wärme von außen nach innen zu „pumpen“ – wie unser Kühlschrank im Fenster. Dazu sind die Röhren – genau wie die Röhren eines Kühlschranks – mit einer speziellen Flüssigkeit gefüllt. Sie transportiert die Wärme von draußen ins Haus. Wenn sie sich dabei erwärmt, verdampft die Flüssigkeit. Das ist so ähnlich wie Wasser in einem Topf auf dem Herd: Wird es erhitzt, verdampft es. Man sagt, dass es sich aus dem flüssigen Zustand in einen gasförmigen Zustand verwandelt. Danach kühlt das Gas in den Röhren der Wärmepumpe ab und wird wieder flüssig. Das ist so ähnlich wie im Badezimmer, wenn man länger warm geduscht hat: Der warme Wasserdampf kommt an den kühlen Spiegel – und da verwandelt sich der warme Dampf in kühlere Tröpfchen, die sich auf dem Spiegel niederlassen, sodass er beschlägt. Aus dem gasförmigen Zustand wird also in den Wärmepumpe-Röhren wieder der flüssige Zustand. So wechselt sich das immer wieder ab: Aus kühl und flüssig wird warm und gasförmig – das nennt man „sieden“. Und aus warm und gasförmig wird wieder kühl und flüssig – das nennt man „kondensieren“. Ganz nebenbei: Außer „gasförmig“ und „flüssig“ gibt es noch einen weiteren Zustand, und zwar „fest“. All diese Zustände – also gasförmig, flüssig und fest – werden auch Aggregatzustände genannt. Sie hängen davon ab, wie weit die Atome voneinander entfernt sind: Sind sie ganz eng zusammengepresst, ist etwas fest. Sind sie nicht ganz so eng zusammen, ist etwas flüssig. Und sind sie ganz weit auseinander, ist es ein Gas. Wie weit die Atome voneinander entfernt sind, hängt eben auch von der Temperatur ab. Ausführlicher lernst du das im Physikunterricht – oder bei uns auf dieser Seite. Oder du spielst einfach hier mal mit dieser interaktiven Animation rum:
PhET/University of Colorado