Friert die Hölle ein?

Betreff: Prü­fungs­fra­ge – für natur­wis­sen­schaft­lich Interessierte…
Nach­fol­gend lesen Sie eine Prü­fungs­fra­ge aus der aktu­el­len Zwi­schen­prü­fung im Fach Che­mie an der Uni­ver­si­tät von Washing­ton. Die Ant­wort eines Teil­neh­mers war so pro­fund“, daß der Pro­fes­sor Sie via Inter­net mit Kol­le­gen in der gan­zen Welt tei­len woll­te. Und dar­um haben auch wir die Freu­de, dar­an teil­ha­ben zu dürfen.

Bonus-Frage:

Ist die Höl­le exo­therm (Wär­me abge­bend) oder endo­therm (Wär­me­auf­neh­mend)?

Die meis­ten Stu­den­ten unter­mau­er­ten Ihre Ant­wort, indem Sie das Boyle-Mariotte-Gesetz her­an­zo­gen („Das Volu­men und der Druck eines geschlos­se­nen Sys­tems sind von­ein­an­der abhän­gig“, d.h. Gas kühlt sich ab, wenn es sich aus­dehnt und erwärmt sich bei Kompression).

Einer aber schrieb folgendes:

Zuerst müs­sen wir fest­stel­len, wie sich die Mas­se der Höl­le über die Zeit ändert. Dazu benö­ti­gen wir die Rate der See­len, die zur Höl­le fah­ren“ und die Rate der­je­ni­gen, die sie ver­las­sen. Ich den­ke, wir sind dar­über einig, dass eine See­le, ein­mal in der Höl­le, die­se nicht wie­der verlässt.

Wir stel­len also fest: Es gibt kei­ne See­len, die die Höl­le verlassen.

Um fest­zu­stel­len, wie vie­le See­len hin­zu kom­men, sehen wir uns doch mal die ver­schie­de­nen Reli­gio­nen auf der Welt heu­te an. Eini­ge die­ser Reli­gio­nen sagen, dass, wenn man nicht die­ser Reli­gi­on ange­hört, man in die Höl­le kommt. Da es auf der Welt mehr als eine Reli­gio­nen mit die­ser über­zeu­gung gibt, und da nie­mand mehr als einer Reli­gi­on ange­hört, kom­men wir zu dem Schluss, dass alle See­len in der Höl­le enden. Auf der Basis der welt­wei­ten Geburten- und Ster­be­ra­ten kön­nen wir davon aus­ge­hen, dass die Anzahl der See­len in der Höl­le expo­nen­ti­ell ansteigt.

Betrach­ten wir nun die Ver­än­de­rung des Volu­mens der Höl­le, da nach dem Boyle-Mariotte-Gesetz bei gleich­blei­ben­der Tem­pe­ra­tur und Druck das Volu­men pro­por­tio­nal zur Anzahl der hin­zu­kom­men­den See­len anstei­gen muss. Dar­aus erge­ben sich zwei Möglichkeiten:

  1. Expan­diert die Höl­le lang­sa­mer als die Anzahl der hin­zu­kom­men­den Seelen,
    dann stei­gen Tem­pe­ra­tur und Druck in der Höl­le an, bis sie explodiert
  2. Expan­diert die Höl­le schnel­ler als die Anzahl der hin­zu­kom­men­den See­len, dann sin­ken Tem­pe­ra­tur und Druck in der Höl­le, bis sie gefriert. Zur Lösung führt uns der Aus­spruch mei­ner Kom­mi­li­to­nin Tere­sa:“ Eher friert die Höl­le ein, bevor ich mit dir ins Bett gehe…“

Da ich bis heu­te nicht die­ses Ver­gnü­gen mit Tere­sa hat­te (und wohl auch nie haben wer­de), muss Aus­sa­ge 1 falsch sein, was uns zur Lösung bringt: Die Höl­le ist exo­therm und wird nie einfrieren.

Der Stu­dent bekam als ein­zi­ger Prü­fungs­teil­neh­mer die vol­le Punktzahl