14 Wärmelehre - 1. Teil
Wärmeausdehnung, Wärmeenergie, Phasenübergänge
Wärmeausdehnung, Wärmeenergie, Phasenübergänge
Kartei Details
Karten | 50 |
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Lernende | 79 |
Sprache | Deutsch |
Kategorie | Physik |
Stufe | Mittelschule |
Erstellt / Aktualisiert | 23.10.2015 / 13.03.2025 |
Weblink |
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Wie lautet die Formel für die Thermosspannung?
aus \(\sigma = E\cdot \epsilon \ \ \ \ mit \ \epsilon={\Delta\ell \over \ell_0}=\alpha\cdot \Delta\vartheta\)
\(\rightarrow \sigma_{therm}=E\cdot\alpha\cdot\Delta\vartheta\)
\([\sigma_{therm}]=1\ Pa\)
\(E\mathrm{...Elastizitätsmodul}\\\alpha\mathrm{...Längenausdehnungskoeffizient}\\\Delta\vartheta\mathrm{...Temperaturdifferenz}\)
Wie lautet die Formel und die Einheit der Wärmemenge, bzw. der Änderung der Wärmemenge?
Wärmemenge: \(Q = m \cdot c \cdot T\)
Wärmemengenänderung: \(\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T = m \cdot c \cdot \Delta \vartheta\)
\([Q] = 1J\)
\(V=V_0\cdot(1+\gamma\cdot\Delta\vartheta)\)
\(V_0\mathrm{...Volumen\ bei\ Normaltemperatur}\\V\mathrm{...Volumen\ nach\ Temperaturänderung}\\\gamma=3\cdot\alpha\mathrm{...Volumsausdehnungskoeffizient}\\\Delta\vartheta\mathrm{...Temperaturdifferenz}\)
Wasser(H2O) besteht aus Atomen mit positiven und negativen Partialladungen. Durch die Anziehung von positiver und negativer Ladung, bindet jedes Wassermolekül ein anderes an sich. Diese Bindungen nennt man Wasserstoffbrückenbindungen. Durch die Ausbildung solcher Wasserstoffbrückenbindungen sind die Wassermoleküle nicht mehr frei beweglich. Sie bilden dreidimensional miteinander verknüpfte Gebilde, die man Cluster nennt. Die Einschränkung der Beweglichkeit der Wassermoleküle ist der Grund dafür, dass H2O bei Raumtemperatur flüssig ist, im Unterschied zu CO2 und NOx.
Wo wird chemische Energie in Wärme umgewandelt?
- Wärmeleitung:
Bei der Wärmeleitung wird die innere Energie von der Materie weitergegeben, ohne dass diese selbst mitbewegt wird. Die Wärme geht vom höheren zum niedrigeren Energieniveau.
Beispiel: Topf auf der Herdplatte, Bügeleisen, usw - Konvektion (Wärmemitführung):
Konvektion ist die Mitführung von thermischer Energie in strömenden Flüssigkeiten oder Gasen.
Beispiel: Heißes Wasser steigt im Kochtopf von unten nach oben, erwärmte Luft steigt auf, usw - Wärmestrahlung:
Wärmestrahlung benötigt kein Überträgermedium und erfolgt daher auch durch materiefreien Raum hindurch. Die Energieübertragung erfolgt durch sich ausbreitende elektromagnetische Wellen.
Beispiele:Sonnenstrahlung, Glühlampe, Heizstrahler, Toaster, usw
Wie berechnet man die bei der Verbrennung frei werdende Energie?
\(\Delta Q = \Delta m \cdot H\)
oder
\(\Delta Q = \Delta V \cdot H\)
Hängt vom Brennstoff und der Einheit von H ab. zB. Holz -> J/kg oder Gas -> J/m³