Quelltext der Seite Gough-Joule-Effekt

Als '''Gough-Joule-Effekt''' [{{IPA|ɡɒf dʒuːl}}] wird im ursprünglichen Sinn das Phänomen bezeichnet, dass unter mechanischer [[Spannung (Mechanik)|Spannung]] stehende [[Elastomer]]e (wie z.&nbsp;B. [[Gummi]]) sich bei Erwärmung zusammenziehen, statt sich wie andere Körper [[Wärmeausdehnung|auszudehnen]]. Der Effekt ist nach [[John Gough]], der ihn 1802 erstmals beobachtete, und [[James Prescott Joule]], der ihn in den 1850er Jahren systematisch untersuchte, benannt. Wenn das Elastomer nicht unter Spannung steht, tritt der Effekt nicht auf. Heute wird damit auch allgemein das Erwärmen oder Abkühlen eines Festkörpers als Reaktion auf mechanische Deformation bezeichnet. Dies ist unter den üblicherweise gestellten Voraussetzungen ein Resultat der thermomechanischen Beschreibung von Festkörpern.<ref>{{cite book | last = Truesdell, Noll | title = The non-linear theories of mechanics | publisher = Springer  | year = 2004 | pages = 360 | isbn = 3-540-02779-3 }}</ref>

== Demonstrationsexperiment ==
=== Aufbau und Beobachtung ===
{{Bilderwunsch|egal}}
Der Effekt kann in einem einfachen Experiment demonstriert werden. Es handelt sich dabei um ein Rad mit Gummispeichen, welches auch '''Feynman-Rad''' (nach [[Richard Feynman]]) genannt wird.<ref>[http://www.physik-highlights-2004.de/download/exponate/KS_Motorensammlung_2_3.pdf Spiel der Kräfte] (Uni Stuttgart)</ref><ref>[https://ap.physik.uni-konstanz.de/PP/PP2013/Poster-FeynmanRad.pdf Projektpraktikum zum Feynman-Rad]</ref> Das Rad wird an seiner Achse aufgehängt und die Speichen werden lokal erwärmt, etwa indem sie mit einer [[Kohlenbogenlampe]] beleuchtet werden. Daraufhin beginnt sich das Rad zu drehen und erweckt den Eindruck eines [[Perpetuum mobile]] zweiter Art, da man keinen ersichtlichen Grund für diese Bewegung sieht.

=== Erklärung ===
Die lokal erhitzten Gummibänder ziehen sich aufgrund der Hitze zusammen, wodurch sich der Schwerpunkt des Rades ein kleinwenig verschiebt. Dadurch liegt nun die Achse des Rades nicht mehr mit dem Schwerpunkt zusammen, wodurch ein [[Drehmoment]] M entsteht. Damit beginnt das Rad sich zu drehen.
Hier wird also [[Wärme]] direkt in [[Arbeit (Physik)|Arbeit]] umgesetzt.

== Weblinks ==
* {{Webarchiv |url=http://www.pi1.physik.uni-stuttgart.de/teaching/Vorlesungsversuche/V514.html |wayback=20081117165250 |text=Beschreibung des Demonstrationsexperiments mit Abbildungen}}
* [http://buphy.bu.edu/~duffy/thermo/4F30_70.html Weitere Abbildung des Demonstrationsexperiments]

== Literatur ==
* {{Literatur
   |Autor=John Gough
   |Titel=A description of a property of caoutchouc, or Indian rubber; with some reflections on the cause of the elasticity of this substance
   |Sammelwerk=Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester
   |WerkErg=Second Series
   |Band=Volume I
   |Datum=1805
   |Seiten=288–295
   |Sprache=en
   |Online={{Digitalisat|GB=2k1XdB3sfLYC|SZ=PA288}}}}
* {{Literatur
   |Autor=James Prescott Joule
   |Titel=On some thermo-dynamic properties of solids
   |Sammelwerk=[[Philosophical Transactions of the Royal Society]] of London
   |Band=149
   |Datum=1859
   |Seiten=91–131
   |Sprache=en
   |Online={{Digitalisat|GB=VVJFAAAAcAAJ|SZ=PA91}}
   |DOI=10.1098/rstl.1859.0005}}
* {{Literatur
   |Autor=Clair L. Stong
   |Titel=The amateur scientist. Some delightful engines driven by the heating of rubber bands
   |Sammelwerk=[[Scientific American]]
   |Band=Volume 224
   |Nummer=4
   |Datum=1971-04
   |Seiten=118–122
   |Sprache=en
   |DOI=10.1038/scientificamerican0471-118}}
* {{Literatur
   |Autor=J. G. Mullen, George W. Look und John Konkel
   |Titel=Thermodynamics of a simple rubber‐band heat engine
   |Sammelwerk=[[American Journal of Physics]]
   |Band=43
   |Nummer=4
   |Datum=1975-04
   |Seiten=349–353
   |Sprache=en
   |DOI=10.1119/1.9852}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Physikalisches Experiment]]
[[Kategorie:Thermodynamik]]
[[Kategorie:James Prescott Joule]]