Arbeitsblatt: Fragekatalog Wärmelehre

Repetition Wärmelehre Energieformen Ich kann alle Aggregatzustände und deren Änderungen benennen und mit dem Teilchenmodell darstellen erklären (Anziehungskräfte zwischen den Teilchen und Struktur). Alle Körper bestehen aus Teilchen, welche ständig in Bewegung sind. Je heftiger sich die Teilchen bewegen, desto höher ist ihre Temperatur. Was ist ein Aggregatzustand? Als Aggregatzustände bezeichnet man qualitativ verschiedene, temperatur- und druckabhängige physikalische Zustände von Stoffen. Welche 3 Aggregatzustände gibt es? fest, flüssig, gasförmig Fülle die Grafik aus Bei den rot bezeichneten Übergängen (Schmelzen, Verdampfen und Sublimieren) müssen wir dem System Energie zuführen. Bei den blau bezeichneten Übergängen (Erstarren, Kondensieren und Resublimieren) gibt das System Energie ab. Wie heisst der 4. Aggregatzustand? Plasma Was beeinflusst den Aggregatzustand? Temperatur Druck Wie kann sich der Aggregatzustand verändern? Durch Wärme und Druck Welchen Einfluss hat die Temperatur eines Stoffes auf die Teilchen? je wärmer es ist, desto schneller bewegen sich die Teilchen Wie sagt man chemisch, dass das Eis geschmolzen ist? Das Eis hat seinen Aggregatszustand geändert (von fest zu flüssig) Aggregatzustand FEST geringe Temperatur (kleiner als der Schmelzpunkt) fixe/feste Struktur (Teilchen schwingen nur wenig und liegen dicht beieinander grosse/starke Anziehungs-/Bindungskräfte Feste Körper haben eine Form. Aus dieser Form können sie nur durch äußere Kräfte gebracht werden. Beispiel: Ein Eiswürfel mit der Kantenlänge 3cm kann nicht durch einen Flaschenhals mit dem Durchmesser 2cm gepresst werden. Dazu müssten wir den Eiswürfel zerbrechen. Beispiele für Stoffe in festem Zustand? Glas, Eisen, Metalle, Eis 1 Aggregatzustand FLÜSSIG etwas höhere Temperatur (zwischen Schmelz- und Siedepunkt) Teilchen gleiten aneinander vorbei (Die Teilchen schwingen stärker und der Abstand zwischen ihnen ist etwas grösser) schwache Bindungskräfte, daher können die Teilchen gegeneinander verschoben werden. Die Gewichtskraft der Flüssigkeit reicht aus, um die Teilchen so zu verschieben, dass Flüssigkeiten die Form ihres Gefässes annehmen können. Beispiel: Wasser nimmt die Form des Gefässes an. Auch wenn das Gefäss (z.B. Kaffeekanne) sich im inneren aufteilt Beispiele für Stoffe in flüssigem Zustand? Bezin, Alkohol, Wasser Aggregatzustand GASFÖRMIG hohe Temperatur (grösser als die Siedetemperatur) Teilchen schwingen stark und der Abstand zwischen ihnen ist gross kaum Anziehungs-/Bindungskräfte, daher können die Teilchen sich frei im Raum verteilen. Beispiel: Wenn Wasser verdampft, dann verteilt es sich im ganzen Raum. Wir können das nach dem Duschen oder Kochen beobachten: Die Spiegel und Fenster sind beschlagen. Hier hat sich der Wasserdampf niedergeschlagen und ist kondensiert. Wir können kleine Wassertröpfchen beobachten. Beispiele für Stoffe in flüsgasförmigem Zustand? Helium, Stickstoff, Wasserdampf, Sauerstoffgas Wie heissen die Übergänge von den einzelnen Aggregatszuständen? Was ist Nebel? kondensierter Wasserdampf Was sind Eisblumen? gefrorener Wasserdampf Schmelzen Verdampfen; Verdunsten Sublimieren Erstarren Kondensieren Resublimieren Ich kann zu den Aggregatzustandsänderungen ein Alltagsbeispiel nennen und erläutern, was mit den Teilchen passiert. Benenne die Aggregatzustände am Beispiel von Wasser. fest flüssig gasförmig Eis Wasser Wasserdampf gefroren geschmolzen verdampft Was muss getan werden, um zu schmelzen, verdampfen oder sublimieren? erhitzen Was muss getan werden um zu gefrieren, kondensieren oder resublimieren? abkühlen Beispiele für Schmelzen Eis creme, Schnee, Eiswürfel Holt man Eis aus dem Kühlschrank, so fängt es an flüssig zu werden, weil ausserhalb des Gefrierfaches Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur herrschen. Beispiele für Erstarren: Alles was fest ist Wird Wasser abgekühlt, so bilden sich erst Eiskristalle, die dann immer grösser werden, bis das Wasser zu einer kompakten Masse aus Eis geworden ist. Beispiele für Verdampfen: Nebel Wird Wasser über seine Siedetemperatur erhitzt, so wird das Wasser gasförmig. Das blubbernde Kochen kommt dadurch zu Stande, dass der gasförmige Wasserdampf unter der Wasseroberfläche entsteht. 2 Beispiele für Kondensieren: Beispiele für Sublimieren Tau, Nebel, Wolken Wasserdampf ist eigentlich, wie die meisten gasförmigen Stoffe, unsichtbar. Durch Abkühlen entstehen aus dem gasförmigen Wasserdampf kleine Wassertröpfchen, die z.B. bei beschlagenen Brillengläsern sichtbar sind. Trockeneis Wenn man feuchte Wäsche bei Frost draussen aufhängt, gefriert zwar zuerst das Wasser, wenn man aber lange genug wartet, wird die Wäsche trotzdem trocken. Das feste Wasser (Eis) kann auch direkt in den gasförmigen Zustand übergehen. Beispiele für Resublimieren: Hagel, Raureif, Eis im Kühlfach Das Ergebnis einer Resublimation kann man im Winter zum Beispiel an den Autoscheiben sehen. Wasserdampf in der Luft setzt sich in Form von feinen Kristallen ab. An heissen Tagen bilden sich auf einer gekühlten Limonadenflasche Wassertropfen. Erklären diesen Vorgang. Ist die Aussenseite eines Glases beschlagen, sind winzige Wassertröpfchen aus dem Wasserdampf der kühler gewordenen Umgebungsluft entstanden. Die Luft enthält immer etwas Wasserdampf. Wenn der Wasserdampf mit der kalten Oberfläche der Flasche in Berührung kommt, dann kondensiert er als Wassertropfen. Dabei wird Wärme freigesetzt (Wärmeentzug durch die Flasche) welcher den Flascheninhalt erwärmt. Erkläre die Bildung von Raureif im Winter. Luft enthält immer etwas Feuchtigkeit (Wasserdampf). Liegt die Temperatur im Winter unter 0C, so resublimiert der Wasserdampf zu Eis, es kommt zur Bildung von Raureif und Eiskristallen. Luft enthält immer etwas Feuchtigkeit (Wasserdampf). Tagsüber ist die Temperatur gewöhnlich etwas höher als in der Nacht. Liegt die Temperatur im Winter in der Nacht unter 0C so resublimiert (Übergang von gasförmig nach fest) der Wasserdampf zu Eis, es kommt zur Bildung von Raureif. Erkläre den Vorgang des Verdampfens mit dem Teilchenmodell. Zuerst ist das Wasser gefroren und schmilzt, wenn es erwärmt wird. Wenn es noch heisser wird (etwa bis zu 100C), dann verdampft das Wasser. Durch Wärmezufuhr vergrössert sich die Eigenbewegung der Teilchen dramatisch, die Abstände werden grösser, die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen werden kleiner. Wird der Siedepunkt erreicht, so findet der Übergang von flüssig zu gasförmig statt: die Vibrationen der Teilchen werden so gross, dass die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen überwunden werden. Warum können Schmelzund Siedetemperatur schwanken? je nach Druck Warum riecht man das Parfum einer Person durch den ganzen Raum und ein Schokoladenriegel nicht? Weil das Parfüm gasförmig ist, dh die Teilchen fast keine Anziehungskräfte haben und sich so im ganzen Raum verteilen können. Der Riegel hat einen festen Aggregatzustand und feste Anziehungskräfte, somit bleiben die Teilchen dort wo sie sind. Ich kann die drei bekannten Temperatureinheiten benennen und kurz erklären, wo sie verwendet werden. Mit welchem Messgerät wird die Temperatur gemessen? Aus was besteht es? Wie funktioniert es? Thermometer Vorratsgefäss Steigrohr Thermometerflüssigkeit Thermometerskala Skala Alle Körper bestehen aus Atomen. Diese Atome sind in Gittern, Ketten, Ringen angeordnet. Je wärmer ein Körper ist, desto schneller 3 schwingen die Atome. - Die Temperatur ist also ein Maß dafür, wie schnell sich die Atome in einem Körper bewegen. Verschiedene Arten von Thermometer? Flüssigkeitsthermomenter (zB Quecksilber) elektrische Thermometer Bimetallthermometer Wo werden Thermometer benötigt? Fieber messen, Wohnraumtemperatur, Aussentemperatur, Wassertemperatur im Pool, Motortemperatur usw. Was ist Temperatur? Die Temperatur gibt an, wie warm oder wie kalt ein Körper ist. Während die Begriffe warm und kalt subjektiv sind, gibt uns die Temperatur die Möglichkeit, die Temperatur objektiv anzugeben. Ist ein Mass für die Teilchenbewegung Nenne drei bekannte Temperatureinheiten. Grad-Celsius Kelvin Fahrenheit Wie sind Temperaturskalen aufgebaut. Besitzen normalerweise zwei Fixpunkte dazwischen Unterteilungen Wie ist die Temperaturskala nach Celsius aufgebaut? Anders (Andreas) Celsius nutzte zwei Fixpunkte, nämlich die Übergangspunkte von Wasser in einen anderen Aggregatzustand. Wasser kommt ja so gut wie überall auf der Welt vor. Den Gefrierpunkt des Wassers setzte er mit 0C gleich. Den Siedepunkt des Wassers mit 100C. Dazwischen machte er 100 gleiche Abschnitte. Damit hatte er eine einfach nutzbare Temperaturmessmethode geschaffen. Was ist der Unterschied zwischen Temperatur du Wärmeenergie? Die Temperatur wird in Grad Celsius (z. B. 36,5C) oder in Kelvin (z. B. 452K) gemessen und gibt an, wie schnell sich Teilchen in einem Stoff bewegen. Die Wärmeenergie (kurz Wärme) wird wie jede andere Energieform in Joule gemessen. Erkläre den Begriff ‘absoluter Nullpunkt Die tiefstmögliche Temperatur im gesamten Universum. Teilchen stehen still. Wie viel Grad Celsius sind 0 Kelvin? -273,15 Wie viel Kelvin ist der menschliche Körper warm? 311 Wie viel Grad Fahrenheit ist der menschliche Körper ungefähr warm? 100 An welche zwei Fixpunkte hat sich die Celsius-Skala gebunden und warum? Den Schmelzpunkt des Eises legte Celsius auf 0C und den Siedepunkt des Wassers auf 100C fest. Die Skalenlänge zwischen den Fixpunkten teilte er in 100 gleiche Teile. Oberhalb von 100C und unterhalb von 0C setzte er die Einteilung fort. Die geniale Idee von Celsius war es, die Fixpunkte seiner Skala so zu wählen, dass sie weltweit leicht zu reproduzieren waren. Selbst im Unterricht können wir die beiden Fixpunkte leicht nachstellen und so eine Skala selber erstellen. (wird in Wissenschaft Technik verwendet) (wird im amerikanischen Raum verwendet) Ich kenne die Fixpunkte, an welche die Temperatureinheiten gebunden sind (z.B. 0 Grad Celsius -- Gefrierpunkt von Wasser). Wie heisst der ÜbergangsPUNKT von fest zu flüssig? Schmelzpunkt Wie heisst der ÜbergangsPUNKT von flüssig zu gasförmig? Siedepunkt Fixpunkte von Wasser? Gefrieren unter 0, verdampfen über 100 Warum siedet das Wasser Weil der Luftdruck viel tiefer ist 4 auf dem Mt. Everest bereits bei 70C? Wann schmilzt bzw. verdampft Sauerstoff? schmelzen: -219 verdampfen: -183 Ich kann die Wärmeausdehnung von Gasen anhand eines Versuches beweisen und erklären. Zusammenhang zwischen Temperatur und Volumen - Wärmeausdehnung Was passiert, wenn man Stoffe erhitzt? Sie dehnen sich aus Bei Wärmezufuhr schwingen die Teilchen eines Körpers heftiger. Daher benötigen sie mehr Platz und der Körper dehnt sich aus. (Die Masse ändert sich dabei nicht!) Was passiert, wenn man Stoffe abkühlt? Sie ziehen sich zusammen Kühlt man den Körper ab, entsteht der umgekehrte Effekt; sein Volumen wird kleiner. Ausnahme: Wasser! Dehnen sich Gase und Flüssigkeiten gleich stark aus? Nein, Gase dehnen sich viel stärker aus als Flüssigkeiten. Ich kann die Wärmeausdehnung von Stoffen (z.B. von einem Metall) mithilfe einer Skizze darstellen. Was sind Bi-Metalle? Besteht aus zwei verschiedenen Metallstreifen, die miteinander verschweisst sind. Wenn man es erhitzt, dehnen sich die verschiedenen Metalle unterschiedlich stark aus - das Metall, dass sich mehr ausdehnt biegt sich über das andere. Ausdehnung von Metallen (Ausdehnungskoeffizient) Skizze eines Bi-Metalls bei Erwärmung Skizze eines Bi-Metalls bei Abkühlung Wo werden Binetalle benutzt? An Schaltvorgängen in elektrischen Schaltkreisen in Messinstrumenten Wie kann man beweisen, dass sich die Luft ausdehnt/ zusammenzieht, wenn man sie erhitzt/gekühlt wird? Wenn man einen Ballon an einem Reagenzglas über eine Kerze hält, dehnt sich die warme Luft aus und der Ballon wird grösser 5 Ich kann Beispiele von guten Wärmeleitern und von schlechten Wärmeleitern/Isolatoren nennen. Was ist Wärmeleitung? Die Wärmeleitung ist eine Art der Wärmeübertragung, bei der Wärme durch Körper hindurch von Bereichen höherer Temperatur zu Bereichen niedrigerer Temperatur übertragen wird. Die Wärmeleitfähigkeit von Stoffen ist unterschiedlich. Es gibt gute und schlechte Wärmeleiter. Gute Wärmeleiter? Metalle, vor allem Silber, Kupfer, Gold und Aluminium Schlechte Wärmeleiter? fast alle Kunststoffe, Holz, Wasser, Glas und vor allem Luft Warum enthalten Dämmstoffe viel Luft (Isolatoren)? Weil Luft ein schlechter Wärmeleiter ist und so die Wärme nicht weggeleitet wird Beispiele von guten Isolatoren? Holz, Steinwolle, Glas, Gummi Erkläre den Wärmetransport im Innern einer Metallstange. Bei der Wärmeleitung wird die Energie von Molekül zu Molekül übergeben und so durch ein Material geleitet. Wärmeleitung erfolgt immer von dort, wo die Temperatur höher ist zu dem Ort, wo die Temperatur niedriger ist. Warum schwitzen Menschen? Das Wasser verdunstet. Beim Verdunsten geht das Wasser vom flüssigen in den festen Aggregatzustand über. Für den Wechsel des Aggregatzustands wird Verdampfungs- bzw. Verdunstungsenergie benötigt. Diese Energie wird dem Körper entzogen. Dabei kühlt sich der Körper ab und wird so vor Überhitzung geschützt. Das Schwitzen ist also eine körpereigene Klimaanlage. Erkläre, warum man die Griffe von Kochtöpfen mit Kunststoff ummantelt. Kunststoffe sind im Gegensatz zu Metallen schlechte Wärmeleiter. Daher erwärmen sich die Griffe weit weniger als das Gehäuse der Kochtöpfe. In schneereichen Jahren erfrieren deutlich weniger Pflanzen als in einem gleichkalten Winter, in dem nur wenig Schnee fällt. Warum? Eine Schneedecke vor allem aus lockerem Schnee ist ein hervorragender Wärmeschutz für die von ihr bedeckten Pflanzen, da zwischen den Eiskristallen viel Luft eingeschlossen ist. Eine vom Gewicht pro Flächeneinheit gleich schwere, dünne, kompakte Schneedecke aus Altschnee enthält wesentlich weniger Luft und stellt daher nur einen unzureichenden Wärmeschutz für die Pflanzen dar. Ich kann .in eigenen Worten erklären, warum eine Thermosflasche die Flüssigkeit im Innern so gut isoliert. Warum ist die Thermosflasche isoliert? doppelwandig, aus dem fast alle Luft herausgepumt wurde innen verspiegelt aussen eine Schicht aus wärmeisolierendem Dämmstoff durch einen Schraubverschluss luftdicht verschlossen Wärmeströmung tritt zwar innerhalb der Flüssigkeit im Thermosgefäss auf, spielt aber für den Wärmeaustausch mit der Umgebung keine Rolle. - kann heisse und kalte Getränke beinhalten Ich kann Wärme als eine Energieform erkennen und mit dem Teilchenmodell erklären, was geschieht, wenn Wärme hinzugefügt wird. 6 Wie wird die Wärme als Energieform auch genannt? Thermische Energie oder Innere Energie - Eine Energieform, weitere siehe nachstehend Was ist Wärmeenergie? ist die Summe der Energien aller seiner Teilchen Von was hängt sie ab? Die thermische Energie eines Körpers ist umso grösser, je höher die Temperatur des Körpers ist und je grösser die Masse des Körpers ist. So besitzt z. B. eine bestimmte Menge heißes Wasser eine wesentlich grössere thermische Energie als die gleiche Menge kaltes Wasser. Die thermische Energie eines Körpers hängt bei gleicher Temperatur der Umwandlungstemperatur auch vom Aggregatzustand des Stoffes ab. So besitzt z.B. Wasserdampf von 100 C eine größere thermische Energie als die gleiche Menge Wasser von ebenfalls 100 C. Wie kann man thermische Energie sehen? Mit einer Thermobildkamera Welche Lampe ist am effizientesten? Die ganz links, da die Energie möglichst in Strahlungsenergie umgewandelt werden sollte und nicht in Wärme (thermische Energie) Ich kann alle Energieformen mit dem Fachwort benennen und in Bildern erkennen, welche Energieform wirken könnte. Thermische Energie - Körper, die aufgrund ihrer Temperatur Wärme abgeben können Kerzenflamme - Wärme Cheminéefeuer - Wärme Lageenergie Potentielle Energie - hochgelagerter Gegenstand Bewegungsenergie Kinetische Energie - etwas bewegt sich - Energie wird durch Bewegung transportiert Auto/Velo/Mofa - fahren Flugzeug - fliegen Fussballspieler - kicken Papierflugzeug - fliegen 7 Strassenreinigung - wischen Blumentopf fällt runter - fallen Spannenergie - elastisch Gegenstand wird verformt/gespannt - Energie wird durch Spannung transportiert Strahlungsenergie Lichtenergie - Energie wird durch Strahlung transportiert Sonne - Licht Ampel - Licht Beleuchtung - Licht Elektrische Energie - elektrischer Strom ist Träger der elektrischen Energie Computer - Strom Staubsauger - Strom Bohrmaschine - Strom Stromleitung - Strom Uhr - Strom Chemische Energie - alle Stoffe, Flüssigkeiten und Gase sind Träger chemischer Energie Ich kann eine Energieumwandlung nachvollziehen und mehrere Beispiele von Energieumwandlungsketten nennen. Was ist Energieumwandlung? Energie, die ein Körper besitzt, kann in andere Energieformen umgewan-delt werden. Kann Energie sich von alleine umwandeln? Nein, es braucht einen Energiewandler Was ist ein Energiewandler? Geräte, Maschinen oder Lebewesen Beispiele von Energiewandler? Motor bei der Achterbahn (Motor wird Warm: Solarzelle Energie Fahrraddynamo Glühwürmchen Strahlungsenergie Düsentriebwerk Beispiele von Umwandlungen? Windkraftanlage Fahrradbremsen Heizdraht Elektroauto Holz verbrennen elektrische - Bewegungsenergie elektrische - thermische) Strahlungsenergie - elektrische mechanische Energie - elektrische E. chemische Energie - chemische Energie – mechanische E. mechanische - elektrische mechanische - thermische elektrische - thermische elektrische - mechanische chemische - thermische 8 Energieumwandlung in der Achterbahn? A: Wagen wird mit Motor hochgezogen - Lageenergie vergrössert sich - Lagenenergie zuoberst am grössten B: Wagen fährt runter - Lageenergie wird in Bewegungsenergie umgewandelt - Bewegungsenergie zuunterst am grössten - ‘Antrieb für Fahrt in den Looping C: Wagen fährt einen Looping - Bewegungsenergie wird wieder in Lageenergie umgewandelt Während der Fahrt nimmt eine Energieform zu und eine andere ab! Was ist Energieentwertung? Unerwünschte Energieform Bei der Energieumwandlung wird ein Teil immer ein eine Energieform umgewandelt, die man nicht nutzen will oder kann. Bsp: Der Achterbahnwagen reibt sich an den Schienen und wandelt einen Teil der Energie in thermische Energie um, somit nehmen die anderen Energieformen stetig ab und der Wagen bleibt irgend wann stehen Was sind Energieumwandlungsketten Damit kann man Energieumwandlungen übersichtlich darstellen Energieform vorher (blauer Pfeil) Energiewandler (Kreis) Gewünschte Energieform nachher (blau) unerwünschte Energieformen nachher (rot) 9 Energieumwandlungskette zum Elektromotor (Nenne ein Beispiel, welches die Energieumwandlung in mehrere Energieformen veranschaulicht.) Energieumwandlungskette zum Leuchtkäfer (Glühwürmchen) Gibt es auch beim Menschen etwas wie eine Wärmeübertragung? 10 Was ist eigentlich Energie? die Fähigkeit Arbeit zu verrichten Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen Wie wird Energie gemessen? In Joule (J) Größere Energiemengen misst man in Kilojoule, Megajoule, 1000J 1kJ (Kilojoule kJ) 1000kJ 1MJ (Megajoule MJ) 1000MJ 1GJ (Gigajoule GJ) Kann man Energie vernichten? Nein, Energie kann nie erzeugt oder vernichtet werden, sondern immer nur von einer Energieform in eine andere Energieform umgewandelt werden! Woran erkennt man, dass Energie wirkt? Etwas wird in Bewegung gesetzt beschleunigt hochgehoben erwärmt beleuchtet 11 Beschreibe die Energiewandlung in der Halfpipe. ganz oben hat er ein Maximum an Lageenergie, da er still steht, hat er dort keine Bewegungsenergie auf dem Runterweg verliert er an Lageenergie und gewinnt an Bewegungsenergie ganz unten ist seine Bewegung maximal, während seine Lageenergie Null ist auf dem Weg nach oben gewinnt er wieder an Lageenergie und verliert an Bewegungsenergie ganz oben hat er wieder ein Maximum an Lageenergie und keine B.E. Die Gesamtenergie ist immer gleich gross, dh. Ohne die Reibung (ungewünschte Energie) käme er rechts und links immer gleich hoch Ich kann den Aufbau und die Funktionsweise eines Kühlschrankes detailliert und in eigenen Worten erklären. - Kältemaschinen (Klimaanlagen, Kühlschränke, Wärmepumpeheizungen) 1. Der Kompressor (Verdichter) verdichtet das Kältemittel GASFÖRMIG, Druck: steigt Temperatur: steigt 2. Im Kondensator wird das Kältemittel gekühlt: FLÜSSIG, Druck: bleibt hoch Temperatur: sinkt 3. Beim Drosselventil entspannt sich die Flüssigkeit: FLÜSSIG, Druck: sinkt Temperatur: sinkt noch weiter 4. Im Verdampfer nimmt das Kältemittel Wärme der Lebensmittel auf: VERDAMPFT (wird gasförmig), Druck: bleibt niedrig Temperatur: steigt - beginnt wieder bei 1 Was ist die Funktion des Kompressors? Eine Pumpe, die den Dampf von drinnen nach draussen pumpt und die abgekühlte Flüssigkeit wieder nach drinnen Warum hat ein Kühlschrank ein dünnes Rohr (Kapillarrohr) am Übergang von der Rückwand zum Inneren des Kühlschrankes? Damit die Kühlflüssigkeit dem Kühlschrank erneut Wärme entziehen kann. 12 Ich kann die Anomalie des Wassers umschreiben und weiss, bei welcher Temperatur Wasser die grösste Dichte hat. Was ist dabei die Anomalie? Das Wasser benimmt sich bei der Wärmeausdehnung anders als die übrigen Stoffe: Normalerweise dehnen sich feste, flüssige und gasförmige Stoffe bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung zusammen. Je mehr sich Körper abkühlen, desto größer wird ihre Dichte. Wann hat Wasser seine grösste Dichte? Bei 4C Grösste Dichte kleinste Ausdehnung - am schwersten Was passiert beim Gefrieren? Die Ausdehnung nimmt wieder zu (um 1/11) - weniger Dichte Warum gefriert ein See nicht vollständig zu? Weil sich das kälteste Wasser an der Wasseroberfläche befindet, dort gefriert und als Eis auf dem Wasser schwimmt - Wasser ist ein sehr schlechter Wärmeleiter, somit dringt die Kälte auch nicht bis in die Tiefe Warum ist das Wasser im See nicht kälter als 4C? Wasser hat die höchste spezifische Dichte bei 4 Grad und folglich hat jeder See in der Tiefe 4 Grad. Warum schwimmt Eis auf dem Wasser? Weil Eis eine geringere Dichte als Wasser aufweist Was sind die Auswirkungen der Anomalie des Wassers? Natur: Wassertiere können überleben, weil Flüsse Seen nur oben zufrieren Eis kann mit seiner Sprengwirkung Berge abtragen Haushalt: mit Wasser gefüllte Glasflaschen bersten im Gefrierfach Wasserrohrbrüche durch gefrorenes Wasser Strassen/Bauwerke: Frostschäden Ich kann erklären, warum Wasser als Flüssigkeit in einem Flüssigkeitsthermometer nicht geeignet ist. Warum ist Wasser dazu nicht geeignet? es gefriert bereits bei 0 C das Volumen verändert sich bei Temperaturänderungen nicht gleichmässig Unter 4 C dehnt sich Wasser sogar wieder aus (Anomalie des Wassers). Warum hat man meist kalt, wenn man aus einem Gewässer kommt? Das Wasser auf der Haut verdunstet. Wenn man aus dem See kommt hat man Wasser auf der Haut, das verdunstet und die Teilchen entziehen dem Körper die Wärmeenergie, wenn das Wasser verdunstet. Warum schwitzt man? Diese Verdunstungskälte (siehe oben) nutzen wir auch, wenn wir schwitzen. Dabei produziert die Haut in speziellen Schweissdrüsen selbst das Wasser, das auf ihrer Oberfläche dann verdunstet. So schützen wir unseren Körper vor Überhitzung. Was geschieht mit der Wärmeenergie, wenn ein Stoff sich verflüssigt? Wärmeenergie wird der Umgebung entzogen Was geschieht mit der Wärmeenergie, wenn ein Stoff sich kondensiert? Wärmeenergie wird der Umgebung abgegeben 13