Wärme kann auf verschiedene Arten von einem Ort zu einem anderen gelangen:
Wärmeleitung, Wärmeströmung (Wärmemitführung bzw. Konvektion) und Wärmestrahlung.
6. Wärmeleitung
Wärmeleitung in festen Körpern
Wärmeleitung - Schülerexperiment
Stelle einen Holzlöffel, einen Metalllöffel und einen Plastiklöffel so in eine Tasse mit heißem Wasser, dass sie sich nicht berühren. Fasse nach einigen Minuten die Enden der Löffel an und spüre, wie heiß diese geworden sind.
Zeichnung:
Zeichnung von Mia
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.
Der Metalllöffel wird am oberen Ende des Löffels schnell heiß, der Holzlöffel und der Plastiklöffel nicht.
Im Metalllöffel wird die Wärme innerhalb des Löffels weitergeleitet.
Erklärung: Die Teilchen im Metalllöffel schwingen die warmen Teilchen stärker als die kalten. Die kalten Teilchen werden angestoßen und beginnen auch zu schwingen. Sie erwärmen sich. Diese Form des Wärmetransports nennen wir Wärmeleitung.
Lege ein Stückchen Eis in ein Reagenzglas und halte es mit einem kleinen Draht unten am Boden. Fülle das Glas mit Wasser und erhitze dies am oberen Ende des Reagenzglases.
Zeichnung:
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.
Alle Metalle sind gute Wärmeleiter. Holz, Kunststoff, Styropor, Glas, Luft usw. sind schlechte Wärmeleiter, sie leiten die Wärme fast gar nicht. Sie heißen Isolatoren.
7. Wärmeströmung
Wärmeströmung - Schülerexperiment
Stelle den Spiritusbrenner an die rechte untere Seite des Zirkulationsrohres und erhitze das Wasser 3 Minuten lang. Gib dann ein wenig Färbemittel in das Rohr und beobachte, wie sich die Farbe im Rohr verteilt.
Zeichnung:
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.
Beobachtung: Die Farbe fließt nur über die linke Seite in das Rohr.
Das Wasser steigt an der erwärmten Seite nach oben. Es bewegt sich im Kreis.
Das Wasser wird erwärmt. Es dehnt sich aus und ist dann leichter als das kalte Wasser. Das schwere kalte Wasser sinkt nach unten. Das leichtere warme Wasser steigt nach oben und nimmt die Wärme mit. Dieser Wärmetransport heißt Wärmeströmung oder Konvektion.
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Warmluftturbine
Auf der Seite Leifiphysik findest du das Experiment "Warmluftturbine". Führe das Experiment durch und schreibe ein Versuchsprotokoll.
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.
Reflexion und Absorption von Wärmestrahlung - Schülerexperiment
Der schwarze und der weiße Erlenmeyerkolben werden randvoll mit eingefärbtem Wasser gefüllt und die Kapillarrohre mit Gummistopfen aufgesteckt gesteckt. Die Flüssigkeit soll in beiden Rohren gleich hoch stehen.
Zeichnung:
Beobachtung:
Zeit [min]
3
5
10
Stand Flüssigkeit schwarz
Stand Flüssigkeit weiß
Notiere deine Beobachtung.
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.
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