Kopie aus der Aufgabenstellung, die ihr im IServ-Aufgabenmodul findet:
Hallo Ihr Lieben,
ich hoffe, ihr seid gesund und ausgeruht! Leider sehen wir uns auf unbestimmte Zeit nicht, daher schicke ich euch also wieder Aufgaben.
Wichtig ist es, dass ihr mir die Lösungen abgebt, die ich anfordere, ihr sie also im Aufgabenmodul hochladet. Ich sehe sie mir dann an. Vor allem für diejenigen, die ihre Physiknote verbessern müssen, ist es besonders wichtig, die Lösungen immer termingerecht abzugeben!
In dieser Woche geht ihr bitte folgendermaßen vor:
1. Schriftliche Wiederholungsübung ( Datei 011)
2. Beschäftigt euch mit einem Phänomen, das jeder von euch aus dem Alltag kennt, einem Phänomen der Wärmeleitung
(Datei 012): Lest das Arbeitsblatt, bearbeitet nur die Aufgaben 1 - 3!
3. Ladet die folgenden Lösungen bis spätestens Freitag, den 24. April 2020 im IServ-Aufgabenmodul hoch
- alle Lösungen der Wiederholung (Datei 011) sowie - nur Lösung der Aufgaben 2 und 3 (Datei 012)!
Viel Erfolg und herzliche Grüße K. Lawall
Anhänge findet ihr auf den folgenden Seiten:
Datei 011:
Wiederholung einiger Grundlagen
1. Notiere den 2. Hauptsatz der Wärmelehre!
2. Notiere die Definition von Wärmeleitung!
3. Nenne Beispiele für Wärmeleiter und Beispiele für Wärmeisolatoren!
4. Erkläre, warum ein Metallstab nach einer gewissen Zeit an einem Ende heiß wird, wenn sein anderes Ende in die Flamme eines Gasbrenners gehalten wird (siehe Skizze)!
5. Die Henkel von Metall-Kochtöpfen bestehen oft nicht ebenfalls aus Metall, sondern stattdessen aus Holz oder Kunststoff. Begründe, warum dies sinnvoll ist!
6. Notiere die Definition des Begriffes Temperatur!
7. Stelle dar, wie man sich im Modell Wärme vorstellen kann!
8. 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!
Datei 012:
Du kennst sicher die folgende Situation: Du bist zu spät und daher zum Bus gerannt, dieser ist dir direkt vor der Nase weggefahren. Da Winter ist, soll der nächste zwar nach Plan in 20 Minuten kommen, du weißt aber, dass du jetzt vermutlich mindestens eine halbe Stunde warten musst. So jedenfalls geht es der kleinen Anna und ihrer Mutter….. Die kleine Anna setzt sich daher auf die linke Metallbank (siehe Bild oben). Daraufhin sagt die Mutter: „Setz dich lieber auf die Holzbank, die ist wärmer!“
Ist Holz wirklich wärmer als Metall?
Folgend sollst du dich mit dieser Frage auf unterschiedliche Weise auseinandersetzen:
Aufgabe 1: Führe zunächst einen kleinen Versuch durch:
Trage die folgenden Gegenstände zusammen und lass sie alle zusammen etwa eine Stunde an einer Stelle liegen. Führe dann erst den Versuch durch: Fühle mit den Händen die Temperaturen der folgenden Gegenstände und trage deine Empfindungen (kalt/kühl oder normal = weder warm noch kalt) in die folgende Tabelle ein!
Gegenstand (Material) Temperaturempfinden (kalt / normal) Kochlöffel / Stock (Holz)
Stein Löffel (Metall)
Wenn deine Eltern ein Infrarot-Thermometer haben, dann miss direkt im Anschluss an den Versuch damit die Temperaturen der Gegenstände! Falls ihr ein solches Thermometer nicht habt (was nicht schlimm ist), dann lest hier die Messergebnisse: Alle drei Materialien (wie auch alle anderen Gegenstände im Raum) haben dieselbe Temperatur!
Merksatz:
Alle Gegenstände, die sich in einem Raum befinden, haben aufgrund des 2. Hauptsatzes der Wärmelehre (irgendwann) dieselbe Temperatur. Ist ein Material kälter als die Hand, dann gilt:
Je besser ein Material die Wärme leitet, desto schneller wird der Hand Wärme entzogen, desto schneller kühlt sich die Hand dort, wo sie den Gegenstand berührt, ab. Wärmeleiter entziehen der Hand schneller die Wärme als Wärmeisolatoren. (D. h. je besser ein Material Wärme leitet, desto kälter fühlt sich der Gegenstand an. D. h. auch: Wärmeleiter fühlen sich nur kälter an als Wärmeisolatoren, obwohl beide die gleiche Temperatur haben.)
Aufgabe 2:
Erläutere nun physikalisch umfassend und detailliert die Behauptung von Annas Mutter: „… Die Holzbank ist wärmer als die Metallbank.“ (Versuche es zunächst selbständig, überarbeite dann deine Überlegungen mit der Lösung unten auf der nächsten Seite!)
Bitte wenden!
Aufgabe 3:
Aufwachen, aufstehen, und schnell ab ins Bad. Für viele beginnt jeder Morgen genau so. Wenn es draußen immer kälter wird, ist es auch im Bad ungemütlich. Wer barfuß läuft, merkt das sofort: Die Fliesen auf dem Boden erscheinen uns eiskalt! Wer keine Fußboden-Heizung hat, rettet sich da gern auf eine Fußmatte. Die fühlt sich nämlich wärmer an. Aber ist sie das wirklich? Erläutere diese Alltagserfahrung physikalisch umfassend und detailliert!
Aufgabe 4:
Im Hochsommer, wenn die beiden Bänke vor der Bushaltestelle in der prallen Sonne stehen, dann wird Annas Mutter vermutlich warnen: „Setz die lieber auf die Holzbank, die ist kälter! Die
Metallbank ist heiß(er), da kannst du dich verbrennen!“
Erläutere physikalisch umfassend und detailliert diese Behauptung von Annas Mutter!
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