Big Bang 3, Schulbuch

7 16.2 Wärme ist Bewegung der Teilchen 16.2 Der Friedhof der Energie Wärme ist Bewegung der Teilchen Wärme ist Energie ! Aber was ist bei einem warmen Gegenstand innen drinnen anders als bei einem kalten? A6 Wenn du einen Tonklumpen fallen lässt, wandelt sich die Hebeenergie in Bewegungsenergie um ( B 16.8 a und b ). Dann poff ( c )! Jetzt sind beide Energieformen auf 0 J gesunken! Aber es gilt die Energieerhaltung ! Wo sind die 10 J hin? A7 Der Botaniker Robert Brown entdeckte 1827, dass Pollenkörner in einem Wasser- tropfen Zick-Zack- Bewegungen ausfüh- ren ( B 16.9 ). Wieso? A8 Rechts siehst du zwei Teebeutel eine Minute nach dem Aufgießen mit unterschiedlich warmem Wasser. Wodurch entsteht der Unterschied? A9 Gib ein Stück Zucker in heißes Wasser und eines in kaltes. Wo löst es sich schneller auf? Warum? Man kann Wärmeenergie sehr gut verstehen, wenn man die Atome und Moleküle unter die Lupe nimmt. Das sind die Bausteine , aus denen alle Dinge beste- hen. Sie wuseln pausenlos und ungeordnet in allen Stoffen und Objekten hin und her. Auf Grund dieser ungeordneten Bewegung haben die Teilchen eine ungeordnete Bewegungsenergie. B 16.8 B 16.9 B 16.10 Diese ungeordnete Bewegungsenergie ist letztlich nichts anderes als Wärmeenergie oder kurz Wärme! Die ständige Bewegung der Teilchen nennt man Wärmebewegung ( 1  Info: Pausenlos geschubst ). Pausenlos geschubst Robert Brown dachte zuerst, dass er kleine Lebewe- sen beobachtet hätte ( A7 ), aber auch Staubkörner machten diese Zick-Zack-Bewegungen. Die Erklärung lieferte fast 80 Jahre später Albert Einstein . Die Pollen werden von den Wassermolekülen geschubst , die un- ter einem Mikroskop aber nicht zu sehen sind. Brown entdeckte also damals, ohne es zu wissen, die Wärme­ bewegung der Teilchen (die Brown’sche Bewegung). Wenn du beim Aufprall des Tonklumpens ( A6 ) die Teilchen betrachtest, verstehst du sofort, wo sich die Energie hinverkrümelt. Poff, und die Atome und Moleküle beginnen heftiger zu schwingen ( B 16.12 b ). Die Bewegungsenergie des Tonklumpens kommt in Unordnung , und ungeordnete Bewegungsenergie ist Wärme. Die fehlenden 10 J stecken also nach dem Auf- prall in der Wärmeenergie . Ton ist plastisch und bleibt dauerhaft verformt. Deshalb ist die ganze Bewe- gungsenergie futsch. Bei einem elastischen Ball ( 1  Info: Boing Boing, S. 8 ) wird nur ein Teil der Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt. Je heftiger die Teilchenbewegungen, desto größer die ungeordnete Bewegungsenergie und somit auch die Wärme in einem Körper. Damit lässt sich auch die Sache mit den Teesäckchen erklären ( A8 ): Unter dem Mikroskop nicht sichtbare Wassermoleküle schubsen die sichtbaren Pollen. B 16.11 Durch den Aufprall erhöht sich die ungeordnete Bewegungsenergie der Teilchen im Tonklumpen. Mit anderen Worten: Er hat sich erwärmt. B 16.12 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv