Physik verstehen 3, Schulbuch

9 Unser Leben im Wärmebad b) Durch Zufuhr und Umwandlung von elektrischer Energie Heißer Draht (Abb. 9.1)  E1 Ziehe einen Draht aus einem Stück Stahlwolle und halte ihn an beide Pole einer 9-V-Batterie. Der Draht wird heiß und verglüht. Durch Zufuhr von elektrischer Energie wird die Bewegungsenergie der Teilchen des Leitungsdrahtes erhöht. c) Durch Zufuhr und Umwandlung von chemischer Energie Die Teilchen zB eines brennbaren Gases verbinden sich mit Sauerstoffteilchen (aus der Luft). Neue Teilchen („Abgase“, zB Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid) mit großer Geschwindigkeit bilden sich (Abb. 9.2). d) Durch Übertragung von Wärmeenergie Wasserkocher (Abb. 9.3)  E1 Gib etwas Wasser auf einen Teelöffel und bringe es über einer Brennerflamme zum Kochen. Die Stöße der Teilchen eines heißen Gases erhöhen die Bewegungsenergie der Teilchen des Löffels und des Wassers. Die Wasserteilchen werden dadurch so schnell, dass sie sich als Dampf in die Luft bewegen können. Die Wärmeenergie geht immer vom wärmeren zum kühleren Körper über. Daher wird dir kalt, wenn du (37 °C) in einen See mit 20 °C Wassertemperatur steigst. Du gibst beim Baden Wärmeenergie an den See ab. 3. Mit welcher Maßeinheit misst man die Wärmeenergie? James Prescott Joule (1818–1889,  Seite 7) stellte mit seinem Rührwerk (Abb. 9.5) fest, dass 1 g Wasser mit der mechanischen Arbeit von 1 Newtonmeter (Nm) oder 1 Joule (J) um 0,239 °C erwärmt wird (Abb. 9.6). Zur Erwärmung von 1 kg Wasser um 1 °C benötigt man daher ca. 4 200 J (4,2 kJ), das ist die „ spezifische Wärmekapazität “ von Wasser. Weitere Angaben zur Wärmekapazität findest du auf  Seite 100. V3 9.1 Heißer Draht 9.2 Beim Verbrennen entstehen Teilchen mit hoher Geschwindigkeit. V4 9.3 Wasserkocher Die Wärmeenergie eines Körpers kann erhöht werden • durch Zufuhr und Umwandlung von mechanischer, elektrischer und chemischer Energie, • durch Übertragung der Wärmeenergie von einem wärmeren auf einen kälteren Körper. M Infobox: 1 kJ = 1 000 J 1MJ = 1 000 000 J Zum Erhitzen von 1 l Wasser von 20 °C auf 100 °C (um 80 °C) benö- tigst du ca. 4 200 · 80 J = 336 000 J = 336 kJ = 0,336MJ Die Einheit der Wärmeenergie ist 1 Joule (1 J). Mit der Energie von 1 J kann 1 g Wasser um etwa 1/4 °C erwärmt werden. M Arbeit W =1Nm=1J s =1m 100g 100g F G =1N 1J Erwärmung um ca. °C 1g Wasser 4 1 9.6 Vergleich von mechanischer Arbeit und „Wärmearbeit“ Rührwerk Wasser Thermometer 9.5 Mechanische Energie wird in Wärme­ energie umgewandelt. 9.4 James Prescott Joule Arbeitsblätter xc2uv2 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv