Ein möglicher Einstieg zu dieser Unterrichtsstunde: Es wird ein unskaliertes Thermometer gezeigt und die Frage gestellt, wie man eine Skalierung erstellen kann. Da die S. bereits wissen (könnten), dass 0° und 100° die Phasenübergänge des Wassers sind, werden diese als Fixpunkte definiert und zudem betont, dass es eine willkürliche Entscheidung war. Der erste Teil des Arbeitsblattes dient zu einer prägnanten Strukturierung der neuen Fachbegriffe und deren Hintergrund.
Wie wird ein Thermometer kalibriert?
Die Abbildung rechts zeigt ein einfaches Thermometer, bei dem jedoch die Skalierung fehlt. Ohne Skalierung kann man keine Temperatur ablesen. Vor demselben Problem stand Anders Celsius im Jahr 1742, als er versucht hat, ein Thermometer zu bauen. Er hat Quecksilber in ein Glasröhrchen gefüllt und dieses luftdicht verschlossen. Anschließend musste er dieses Thermometer nurnoch kalibrieren und skalieren.
Wie muss man vorgehen, um ein Thermometer zu kalibrieren und so die Skalierung zu erstellen?
Schritt 1: Festlegung von zwei Fixpunkten (Kalibrierung)
Beschreibe, für welche 2 Fixpunkte sich Anders Celsius entschieden und welche Temperatur er den Fixpunkten zugeschrieben hat.
Schritt 2: Festlegung einer Skala (Skalierung)
Beschreibe, für welchen Abstand zwischen den beiden Fixpunkten sich Anders Celsius entschieden hat.
Schülerexperiment: Ein Thermometer kalibrieren
Beim Experimentieren besteht Verletzungsgefahr. Beachte die Anweisungen der Lehrkraft!
Das Kochfeld erst einschalten, wenn die Lehrkraft es erlaubt.
Sobald das Kochfeld eingeschaltet ist, muss jeder besonders vorsichtig sein.
Materialien:
Stativfuß, Stativstange, Zange, Thermometer, Messbecher, Wasser, Kochfeld.
Aufbau:
Baue das Stativ so zusammen, dass das Thermometer von der Zange gehalten wird. Fülle den Messbecher mit Wasser, stelle diesen auf das Kochfeld und positioniere den Messbecher so, dass der Messfühler des Thermometers vollständig unter Wasser ist.
