Vermutlich kennst Du es, wenn Du in die Nähe einer brennenden Kerze Deine Hand hälst, so spürst Du Wärme. Die Kerzenflamme strahlt Wärme in alle Richtungen aus. Das nennt man Wärmestrahlung. Wenn Du in größerem Abstand Deine Hand über die Kerze hälst, kannst Du aufsteigende heiße Luft spüren. Das Nennt sich Wärmeströmung. Wenn Du jetzt einen Eisennagel in die Flamme hälst, wird der Eisennagel warm und dann heiß. Das Eisen leitet die Wärme. Das nennt man Wärmeleitung. Wir haben also drei Formen der Wärmeübertragung: Wärmestrahlung, Wärmeströmung und Wärmeleitung.
Lehrerexperiment
Aufbau:
Material:
Gasbrenner, Stativfuß, Stativstange, Klemme mit Muffe, Wasser, Farbstoff, Bügelgasanzünder
Durchführung:
Beobachtung:
Erklärung:
Das Wasser strömt nach oben, das ist an dem , der mitgenommen wird zu erkennen. Oben das Wasser wieder ab und strömt rechts nach . Unten angekommen strömt das abgekühlte Wasser wieder nach links. Das Ganze beginnt von vorne. Es entsteht ein .
Aufbau:
Material:
Gasbrenner, Stativ, Stativring mit Muffe, Drahtnetz, Thermometer, Becherglas
Wasser, verschiedene Probekörper, Bügelgasanzünder
Durchführung:
Das Wasser im Becherglas wird auf ca. 50°C erhitzt. Anschließend werden ide Probekörper ins heiße Wasser gestellt. Warte 1-2 Minuten und fasse dann der Reihe nach die Probekörper an. Was spürst Du? Welche sind heiß, welche nicht?
Beobachtung:
Stoffe die gut die Wärme leiten
Stoffe die nicht gut die Wärme leiten
Metalle (Aluminium, Eisen, Silber, Kupfer usw.)
Holz, Kunststoff, Keramik, Glas
Erklärung:
Wie gut oder schlecht ein Stoff die Wärme leitet ist eine Stoffeigenschaft. Sie unterscheidet sich von Stoff zu Stoff. Es gibt Stoffe, die die Wärme leiten. Es gibt Stoffe, die die Wärme leiten.
Aufbau:
Material:
Wärmelampe,
2 Thermometer,
Stativmaterial
Durchführung:
Das eine Thermometer wird 20 cm entfernt und das andere 40 cm entfernt von der Wärmelampe aufgebaut und die Temperatur nach 4 Minuten abgelesen.
Beobachtung:
Die Temperatur ist bei dem Thermometer, das weiter weg ist angestiegen. Beide Thermometer zeigen eine Temperatur. Wenn man die Hand vor die Wärmelampe hält spürt man auf der Haut die .
Erklärung:
Die Wärme wird als von der Wärmelampe abgestrahlt. Die nimmt mit dem zur Lampe ab.
Die verschiedenen Formen der Wärmeübertragung kannst Du im Alltag zum Beispiel in folgenden Situationen erleben: Bratpfanne, Heizung, Weihnachtspyramide, Vulkane, Sonnenstrahlung
Die Bratpfanne hat oft einen dicken Pfannenboden aus gut wärmeleitendem Metall.
Der Griff ist häufig aus Kunststoff, damit dieser nicht gut die Wärme leitet.
Bei einem wandmontierten Heizkörper ist das Thermostat zur Temparaturregulierung oben seitlich am Heizkörper befestigt. Die Temparatur wird über die einströmende Menge warmen Wassers aus dem Heizkreislauf geregelt. Das warme Wasser strömt durch die Rippen des Heizkörpers und tritt normaler Weise unten am anderen Ende des Heizkörpers wieder aus und fließt zurück in den Heizkreislauf. Das warme Wasser gibt die Wärme an den metallischen Heizkörper ab. Er strahlt die Wärme ab in den Raum.
Bei der Weihnachtspyramide ist oben eine Art Propeller und unter ihm pyramidenförmig angeordnet sind Kerzen aufgebaut. Wenn die Kerzen brennen strömt die erhitzte Luft nach oben und der Propeller dreht sich.
Vulkane entstehen durch die Wärmeströmung des flüssigen Erdmantels (Magma). An dünnen Stellen des festen Erdmantels kann das Magma rausströmen. Es entshet ein Vulkan. Ab der Austrittsstelle nennt man dann das Magma Lava.
Das kennst Du gut aus dem Alltag. Wenn Du im Sonnenlicht stehst kannst Du die Wärmestrahlung der Sonne spüren.
