Big Bang 3, Schulbuch

8 16 Wärme ist eine Form der Energie Die Inhaltsstoffe werden durch die Wassermoleküle herumgeschubst , herausgelöst und verteilt. Je heißer das Wasser, desto stärker das Geschubse, desto leich- ter lösen und verteilen sich die Inhaltsstoffe! Zusätz- lich ist auch die Konvektion ( Kap. 17.2 , S. 18 ) beim hei- ßen Wasser stärker. Auch Zucker löst sich aus diesen Gründen in heißem Wasser viel schneller auf als in kaltem ( A9 ). Boing Boing Bei einem hüpfenden Ball ( B 16.13 ) kommen vier Ener- gieformen vor. Die Hebeenergie (a) wandelt sich beim Fallen (b) in Bewegungsenergie um, die beim Aufprall (c) maximal wird. Der Ball knautscht sich ein wenig zu- sammen. Jetzt steckt alle Energie in der Verformung . Dann geht’s retour, der Ball entspannt sich und hebt wieder ab. Aber er springt nicht mehr so hoch wie vor- her (e)! Warum? Beim Aufprall haben sich Boden und Ball einen Tick erwärmt. Die fehlende Hebeenergie steckt in der abgegebenen Wärme , die Gesamtenergie ist brav konstant! Wenn eine Energieform in eine andere umgewandelt wird, entsteht zusätzliche ungeordnete Bewegungs­ energie (wie in B 16.12 ) und somit Wärme. Diese ver- pufft meistens in der Umgebung und ist dann nicht mehr nutzbar. Darum ist Wärme der Friedhof der Energie . Wenn man schlampig von „Energieverbrauch“ spricht, meint man eigentlich, dass man nicht mehr nutzbare Wärmeenergie erzeugt. In manchen Fällen gelingt es aber, die Wärme doch noch zu nutzen. Davon ist in Kap. 19.2 , S. 31 ausführlich die Rede. Alle Teilchen bewegen sich pausenlos. Wärme ist nichts anderes als die ungeordnete Bewegungs­ energie dieser Teilchen . Je heißer, desto stärker die Bewegung. Weil bei Energieumwandlungen immer Wärme entsteht, ist diese der Friedhof der Energie. Beim hüpfenden Basketball sind vier Energieformen beteiligt, die in Summe genau erhalten bleiben! B 16.13 16.3 Wie heiß war der Big Bang? Temperatur und Temperaturmessung Wie misst man Temperaturen ? Welcher Zusammen­ hang besteht zur Wärme ? Und gibt es eine höchste und tiefste Temperatur ? A10 Tauche je eine Hand in kaltes und in warmes Wasser und lass sie einige Sekun- den dort ( B 16.14 ). Was spürst du, wenn du die Hände dann ins lauwarme Wasser hältst? A11 Die Arbeitsweise eines Flüssigkeits- Thermometers kann einfach man zeigen ( B 16.15 ). Warum steigt aber bei Erwärmung die Flüssigkeit im Röhrchen? Das Glas dehnt sich ja ebenfalls aus! A12 Gibt es eine höchste und tiefste Temperatur ? Überlege mit Hilfe der ungeordneten Bewegungs- energie ( Kap. 16.2 ). Du kannst die Wärme eines Objekts grob mit der Hand bestimmen. Das Wärmeempfinden hängt aber zum Beispiel davon ab, wo sich die Hand vorher befunden hat ( A10 ). Auf die Hand aus dem kalten Wasser wirkt das lauwarme angenehm warm, auf die andere un­ angenehm kalt. Außerdem fühlen sich Metalle kühler an als andere Stoffe (siehe Kap. 17.1 , S. 15 ). Dein Wärmeempfinden ist also nicht sehr zuverlässig. B 16.14 B 16.15 L Derselbe Vorgang wie in B 16.12: Zusätzliche ist aber der Wärmegrad farbig markiert. Das ist die übliche Darstellung, um Temperaturen abzubilden. B 16.16 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv