Benutzer:Buss-Haskert/Wärmelehre/Wärmetransport: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Box|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.<br>
{{Box|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.<br>
Zeichnung:<br>
Zeichnung:<br>
[[Datei:Wärmeleitung Zeichnung SV.jpg|rahmenlos]]<br>
<small>Zeichnung von Mia</small><br>
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.<br>
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.<br>
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.|Experimentieren}}
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.|Experimentieren}}
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{{Box|Wärmeleitung in Flüssigkeiten - Schülerexperiment|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.<br>
{{Box|Wärmeleitung in Flüssigkeiten - Schülerexperiment|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.<br>
Zeichnung:<br>
Zeichnung:<br>
[[Datei:Eiswürfel im Reagenzglas.jpg|rahmenlos]]<br>
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.<br>
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.<br>
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.|Experimentieren}}
Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.|Experimentieren}}
{{Lösung versteckt|{{#ev:youtube|X5rmoUpGkgI|800|center}}|Video zum Experiment|Verbergen}}
{{Lösung versteckt|{{#ev:youtube|X5rmoUpGkgI|800|center}}|Video zum Experiment|Verbergen}}
{{Lösung versteckt|Obwohl das Wasser oben im Reagenzglas siedet, schmilzt der Eiswürfel unten im Glas nicht.|Beobachtung|Verbergen}}
{{Lösung versteckt|Obwohl das Wasser oben im Reagenzglas siedet, schmilzt der Eiswürfel unten im Glas nicht.<br>
[[Datei:Wärmeleitung Wasser Reagenzglas.jpg|rahmenlos]]
|Beobachtung|Verbergen}}
{{Lösung versteckt|Ergebnis: Wasser ist ein schlechter Wärmeleiter.|Ergebnis}}
{{Lösung versteckt|Ergebnis: Wasser ist ein schlechter Wärmeleiter.|Ergebnis}}


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{{Lösung versteckt|{{#ev:youtube|CitatSgPpqM|800|center}}|Video zum Experiment|Verbergen}}
{{Lösung versteckt|{{#ev:youtube|CitatSgPpqM|800|center}}|Video zum Experiment|Verbergen}}
{{Lösung versteckt|Beobachtung: Die Farbe fließt nur über die linke Seite in das Rohr.
{{Lösung versteckt|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.|Beobachtung|Verbergen}}
Das Wasser steigt an der erwärmten Seite nach oben. Es bewegt sich im Kreis.<br>
{{Lösung versteckt|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.|Erklärung|Verbergen}}
[[Datei:Wärmeströmung Viereckrohr 1.jpg|rahmenlos]]<br>
[[Datei:Wärmeströmung Viereckrohr 2.jpg|rahmenlos]]|Beobachtung|Verbergen}}
{{Lösung versteckt|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.<br>
{{#eb:youtube|0fhgUlXhDSo|800|center}}|Erklärung|Verbergen}}


{{Box|Warmluftturbine|Auf der Seite Leifiphysik findest du das Experiment "Warmluftturbine". Führe das Experiment durch und schriebe ein Versuchsprotokoll.
{{Box|Warmluftturbine|Auf der Seite Leifiphysik findest du das Experiment "Warmluftturbine". Führe das Experiment durch und schreibe ein Versuchsprotokoll.
[https://www.leifiphysik.de/waermelehre/waermetransport/versuche/heimversuche-zum-waermetransport Link zum Experiment]|Experimentieren}}
[https://www.leifiphysik.de/waermelehre/waermetransport/versuche/heimversuche-zum-waermetransport Link zum Experiment]|Experimentieren}}
{{Lösung versteckt|Aufbau eines Versuchsprotokolls:<br>
{{Lösung versteckt|Aufbau eines Versuchsprotokolls:<br>
1. Aufbau und Versuchsbeschreibung<br
1. Aufbau und Versuchsbeschreibung<br>
2. Zeichung<br>
2. Zeichung<br>
3. Beobachtung<br>
3. Beobachtung<br>
4. Ergebnis/Erklärung|Aufbau eines Versuchsprotokolls|Verbergen}}
4. Ergebnis/Erklärung|Aufbau eines Versuchsprotokolls|Verbergen}}


{{Lösung versteckt|{{#ev:youtube|bYQYY4ffpyU|800|center}}|Video zur Bastelanleitung|Verbergen}}
{{Box|Übung Weihnachtspyramide|Erkläre, warum die Weihnachtspyramide im Video unten sich dreht.|Üben}}
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{{#ev:youtube|7Ryr9SeZB9c|800|center}}
{{#ev:youtube|7Ryr9SeZB9c|800|center}}
{{Box|Übungen Leifi Physik|Wähle aus den Aufgaben zur Wärmemitführung auf der Seite Leifi Physik zwei Aufgaben aus und notiere deine Lösungen im Heft.
* [https://www.leifiphysik.de/waermelehre/waermetransport/grundwissen/waermemitfuehrung#aufgaben Link zu den Aufgaben (Leifi Physik}]|Üben}}




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==8. Wärmestrahlung==
==8. Wärmestrahlung==
{{Box|Wärmestrahlung - Schülerexperiment|...<br>
{{Box|1=Wärmestrahlung - Schülerexperiment|2=Stelle den Spiritusbrenner in ca. 10 cm Abstand vor dem Thermometer auf. Miss die Temperatur und lass dann den Spiritusbrenner anzünden. Lies im Minutenabstand die Temperatur ab.
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Zeichnung:<br>
Zeichnung:<br>
[[Datei:Wärmestrahlung Schülerexperiment.jpg|rahmenlos]]
[[Datei:Wärmestrahlung Schülerexperiment.jpg|rahmenlos]]<br>
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.<br>
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Notiere deine Beobachtung.<br>
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{{Box|1=Reflexion und Absorption von Wärmestrahlung - Schülerexperiment|2=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. <br>
{{Box|1=Reflexion und Absorption von Wärmestrahlung - Schülerexperiment|2=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. <br>

Aktuelle Version vom 10. Juli 2023, 08:44 Uhr


Schullogo HLR.jpg


Sonnenenergie und Wärme

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:
Wärmeleitung Zeichnung SV.jpg
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.




Wärmeleitung in Flüssigkeiten - Schülerexperiment

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:
Eiswürfel im Reagenzglas.jpg
Beobachtung: Notiere deine Beobachtung.

Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.

Obwohl das Wasser oben im Reagenzglas siedet, schmilzt der Eiswürfel unten im Glas nicht.
Wärmeleitung Wasser Reagenzglas.jpg

Ergebnis: Wasser ist ein schlechter Wärmeleiter.


Aufgabe: Luft ist ein Isolator

Luft leitet die Wärme sehr schlecht. Luft heißt daher Isolator.

Erkläre mithilfe des Videos, warum eine Daunenjacke im Winter den Körper warm hält.


Wärmeleitung - Zusammenfassung
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:
Wärmeströmung Schülerexperiment.jpg
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.
Wärmeströmung Viereckrohr 1.jpg

Wärmeströmung Viereckrohr 2.jpg

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.

{{#eb:youtube|0fhgUlXhDSo|800|center}}


Warmluftturbine

Auf der Seite Leifiphysik findest du das Experiment "Warmluftturbine". Führe das Experiment durch und schreibe ein Versuchsprotokoll.

Link zum Experiment

Aufbau eines Versuchsprotokolls:
1. Aufbau und Versuchsbeschreibung
2. Zeichung
3. Beobachtung

4. Ergebnis/Erklärung


Übung Weihnachtspyramide
Erkläre, warum die Weihnachtspyramide im Video unten sich dreht.



Übungen Leifi Physik

Wähle aus den Aufgaben zur Wärmemitführung auf der Seite Leifi Physik zwei Aufgaben aus und notiere deine Lösungen im Heft.



8. Wärmestrahlung

Wärmestrahlung - Schülerexperiment

Stelle den Spiritusbrenner in ca. 10 cm Abstand vor dem Thermometer auf. Miss die Temperatur und lass dann den Spiritusbrenner anzünden. Lies im Minutenabstand die Temperatur ab.
Zeichnung:
Wärmestrahlung Schülerexperiment.jpg
Beobachtung:

Zeit [min] 0 1 2 3 4 5
Temperatur [°C]

Notiere deine Beobachtung.

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:
Reflexion und Absorption von Wärmestrahlung Schülerexperiment.jpg Beobachtung:

Zeit [min] 3 5 10
Stand Flüssigkeit schwarz
Stand Flüssigkeit weiß

Notiere deine Beobachtung.

Ergebnis: Formuliere gemeinsam mit deiner Gruppe eine Erklärung.




Übungen zum Wärmetransport


Film: Das Passiv-Haus (WDR)

Wie wird beim Passiv-Haus die Wärme im Haus erzeugt und gehalten und wie bleibt die Kälte draußen? Notiere Stichpunkte.