Kopie aus der Aufgabenstellung, die ihr im IServ-Aufgabenmodul findet:

(1)

Hallo ihr Lieben,

bitte bearbeitet in dieser Woche folgende Aufgaben:

1. Wiederholung der Grundlagen (siehe Datei 011): Bitte bearbeitet alle Aufgaben schriftlich und ladet sie im Aufgabenmodul hoch, damit ich sie mir ansehen kann.

2. Am besten druckt ihr euch Datei 012a aus. Wenn das nicht möglich ist, dann schreibt das Blatt ab!

Wenn eure Eltern es erlauben und euch dabei beaufsichtigen, dann führt bitte zunächst den Versuch (Datei 012a_ Wärmetransport_1_Versuch) durch! Wenn ihr ihn nicht machen könnt, dann lest euch die Durchführung und die Beobachtung nur durch!

Alle notieren anschließend auf dem Arbeitsblatt die Erklärung.

3. Lest nun Datei 012b_Wärmetransport_1_Infotext und überarbeitet damit eure Erklärung des Versuchs! Diese Erklärung ladet ihr bitte ebenfalls im Aufgabenmodul hoch!

4. Notiert nun (mithilfe des Infotextes) unter der Erklärung die Definition des Begriffes

„Wärmeleitung!“

Überprüft mithilfe des Lösungsblattes (Datei 012c_Lösung) und korrigiert / ergänzt eure Definition, falls nötig!

5. Ladet die folgenden Lösungen bis spätestens Freitag, den 24. April 2020 im IServ- Aufgabenmodul hoch:

- alle Lösungen der Wiederholung (Datei 011) sowie - Erklärung des Versuchs (Datei 012a)!

Viel Erfolg und herzliche Grüße K. Lawall

Die folgenden Anhänge findet ihr auf den folgenden Seiten!

(2)

Datei 011:

Wiederholung einiger Grundlagen

1. Notiere den 2. Hauptsatz der Wärmelehre!

2. Notiere die vollständige Definition des Begriffes Temperatur!

3. Stelle dar, wie man sich im Modell Wärme vorstellen kann!

4. Notiere, wie man sich im Teilchenmodell einen Festkörper vorstellt!

5. Eine Tasse mit heißem Kakao steht längere Zeit auf dem Tisch. Erläutere die Veränderungen, die vor sich gehen! Verwende dabei die Begriffe

Temperatur, Wärme, 2. Hauptsatz der Wärmelehre!

(3)

Versuch zur Wärmeleitung

1. Durchführung

Eine Münze wird mit der Hand an ihrem rechten Rand so gehalten, dass sich nur ihr linker Rand in der Flamme des Teelichts befindet.

2. Skizze

3. Beobachtung

Nach einer gewissen Zeit spürt man, dass die rechte Seite der Münze heiß wird.

4. Erklärung

__________________________________________________________________________________________

5. Definition des Begriffes „Wärmeleitung“

__________________________________________________________________________________________

Merke:

Alle Metalle sind gute Wärmeleiter. Holz, Kunststoff, Glas, Flüssigkeiten, alle

Gase (Luft) sind schlechte Wärmeleiter, man nennt sie Wärmeisolatoren.

(4)

Datei 012b:

Arten den Wärmetransports

Wärme kann auf unterschiedliche Arten transportiert werden: Wenn z. B. erwärmtes Wasser in Fernheizungen durch Rohrleitungen zum Verbraucher gepumpt wird und damit Wärme in die Haushalte transportiert wird, dann nennt man das Wärmeströmung oder Konvektion. Dasselbe passiert, wenn warme Luft vom Föhn zu den Haaren transportiert wird. Dass ein Löffel, dessen unteres Ende in heißem Tee steht, irgendwann am anderen Ende auch heiß wird, hängt mit der sogenannten Wärmeleitung zusammen. Es gibt aber auch eine Form des Wärmetransports, bei dem Wärme ohne Materie, also auch im Vakuum, transportiert wird – diese Form des Wärmetransports findet zum Beispiel von der Sonne zur Erde statt – man nennt ihn Wärmestrahlung.

1. Wärmeleitung

Wenn du das linke Ende eines Kupferstabs, an dem Holzkugeln mit Wachs befestigt sind, in eine Bunsenbrennerflamme hälst (siehe folgende Abbildung), dann wirst du beobachten, dass von links nach rechts eine nach der anderen Kugel abfällt. Durch die Temperaturerhöhung ist das Wachs geschmolzen. Es dauert relativ lange, bis auch die Kugel ganz rechts abfällt. Ähnliches kannst du bei einem Teelöffel beobachten, dessen unteres Ende du in heißen Tee stellst: Nicht sofort, aber nach einer gewissen Zeit, wird auch das obere Ende des Löffels heiß.

In beiden Fällen findet Wärmeleitung statt. Die Wärmebündelchen der Bunsenbrennerflamme stoßen die Teilchen des linken Stabendes zu stärkeren Schwingungen an., d. h. dort wird der Stab heiß. Da die Teilchen des Stabes innerhalb des Festkörpergitters fest miteinander verbunden sind, übertragen die Teilchen ihre Schwingung jeweils an die Nachbarteilen. Diese übertragen die Schwingung wieder auf ihre Nachbarteilchen u. s. w.. Auf diese Weise wird irgendwann der gesamte Stab heiß, ganz zum Schluss die rechte Seite.

Bitte wenden!

(5)

alle Metalle sind gute Wärmeleiter. Holz, Kunststoff, Glas, Flüssigkeiten, alle Gase (Luft) sind schlechte Wärmeleiter, man nennt sie Wärmeisolatoren.

Wärmeleitung ist eine von drei Arten des Wärmetransports. Während bei Konvektion Wärme transportiert wird, indem ein warmes Gas oder eine warme Flüssigkeit an einen anderen Ort strömt, wird bei Wärmeleitung kein Stoff transportiert. Die Teilchen des Körpers, in dem Wärme transportiert wird, bleiben an ihrem Ort. Vielmehr wird Wärme übertragen, indem stärkere Schwingungen von Teilchen zu Teilchen weitergegeben werden. Wärmeleitung kann in alle Raumrichtungen, also nach oben, nach unten oder zur Seite, erfolgen.