Wenn man Ihnen eine Tasse heißen Kaffee und ein Glas kaltes Bier bringt, was sollten Sie zuerst trinken? Wird der Kaffee schneller kalt oder das Bier schneller warm? Ausgehend von unseren Alltagserfahrungen würde man erwarten, dass die Antwort nur davon abhängt, wie sehr sich die Temperatur der beiden Getränke von ihrer Umgebungstemperatur unterscheidet. Ist die Differenz gleich, sollten beide Vorgänge mit gleicher Geschwindigkeit ablaufen. Auf der Nanoskala gilt dies nicht: Kleine Systeme erwärmen sich schneller als sie abkühlen. Dies haben die Göttinger Max-Planck-Forscher Aljaz Godec und Allesio Lapolla jetzt mathematisch bewiesen.
Wenn sich nach einer schnellen Änderung der Temperatur das thermodynamische Gleichgewicht wiedereinstellt – in diesem Beispiel die Temperatur des Biers oder Kaffees – ist dabei die sogenannte freie Energie die treibende Kraft. Sie setzt sich aus zwei Treibkräften zusammen, die einander entgegenwirken: der Entropie und der Potenzialenergie.
„Zapfen wir ein kaltes Bier, ändert sich dessen Umgebungstemperatur, denn im Fass ist es kühler“, erklärt…
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