Versuchsaufbau
Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Versuchsaufbau zur Volumenausdehnung von Flüssigkeiten
Zwei Erlenmeyerkolben mit bekanntem Volumen \(V_0\) werden vollständig mit verschiedenen Flüssigkeiten, z. B. Wasser und Ethanol gefüllt. Zur besseren Sichtbarkeit können die Flüssigkeiten z. mit Tinte eingefärbt werden. Die Kolben werden nun jeweils mit einem Gummistopfen fest verschlossen. In der Mitte jedes Stopfens befindet sich ein dünnes Glasrohr (Durchmesser 3-5 mm), in dem die Flüssigkeit beim Erwärmen nach oben steigen kann. Zu Beginn sollten die Flüssigkeiten in beiden Rohren etwa gleich hoch sein. Weiter benötigst du zur quantitativen Bestimmung der Volumenausdehnung ein Thermometer und ein kleines Aquarium oder ähnliches, dass du als Wasserbad für die Erlenmeyerkolben nutzen kannst. Versuchsdurchführung
Zu Beginn misst du die Ausganstemperatur und markierst die Steighöhe der Flüssigkeiten in den Rohren. Anschließend stellst du die Kolben in ein heißes Wasserbad (etwa 50°C - 70°C, je nach Rohrdurchmesser, Länge und Ausgangsvolumen) und beobachtest, wie die Flüssigkeiten in den Rohren nach oben steigen.
Ausdehnung Von Flüssigkeiten Arbeitsblatt Van
Material-Details
Beschreibung praktische Beispiele, wo die Wärmeausdehnung von Festkörpern berücksichtigt werden muss
Statistik
Autor/in Hohrainstrasse 1 B 9242 Oberuzwil
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Inhalt Natur Technik Wärmeausdehnung 2 Wärmeausdehnung von Flüssigkeiten Das Gefäss ist vollständig mit Wasser gefüllt. Wir wärmen das Wasser mit dem Gasbrenner. Dabei beachten wir den Wasserstand im Glasrohr. Beobachtung Wenn sich das Wasser im Glasgefäss ausdehnt, kann es nur durch das dünne Glasrohr ausweichen. Deshalb ist der Vorgang sehr schnell erkennbar. Geschlossene Flüssigkeitssysteme, z. B. Zentralheizung, Brems- oder Kühlkreislauf beim Auto haben ein spezielles Ausdehnungsgefäss (Expansionsgefäss). Dehnt sich die Flüssigkeit im System aus, nimmt dieses Gefäss die überschüssige Menge auf. Ein geschlossenes System ohne Ausdehnungsgefäss würde bei Erwärmung durch die Flüssigkeit zum Bersten gebracht.
Ausdehnung Von Flüssigkeiten Arbeitsblatt Video
Unterrichtsentwurf, 2011
16 Seiten, Note: 1, 5
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
2. Sachanalyse
2. 1 Die thermische Ausdehnung von Stoffen
2. 2 Das Experiment im Unterricht
3. Didaktische Analyse
3. 1 Bezug zum Bildungsplan
3. 2 Vorwissen, Interessen und Motivation der Schüler
3. 3 Welche Bedeutung hat das Thema für die Kinder und welche Bedeutung wird es zukünftig bekommen? 3. 4 Didaktische Reduktion und Exemplarische Bedeutung
3. 5 Welche Schwierigkeiten werden voraussichtlich im Zusammenhang mit diesem Thema bei meinen Schülern bedacht, bearbeitet und gelöst werden müssen? 3. 6 Unterrichtsziele
3. 7 Einbettung der Stunden in die Unterrichtseinheit
4. Methodische Analyse
4. 1 Einstiegsphase und Problemstellung
4. 2 Erarbeitungsphase
4. 3 Präsentation, Reflektion und Ergebnissicherung
4. 4 Transferphase
Das Volumen und die Länge eines Stoffes sind nicht konstant. Vielmehr dehnt sich ein Körper beim Erwärmen unter Zufuhr von Wärmeenergie aus und beim Abkühlen wieder zusammen. Dies lässt sich mit Hilfe des vereinfachten Teilchenmodells erklären.
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9 In unmittelbarer Begegnung mit der unbelebten Natur führen die Schüler selbstständig Versuche durch und ermitteln Ergebnisse, die ausgewertet und zur Lösung der Problemstellung herangezogen werden. Dabei entwickeln sie Grundfertigkeiten der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung. 10 Diese ermöglichen eine "aktive Mitbestimmung und Mitgestaltung der naturwissenschaftlich und technisch geprägten Welt. " 11 Weiterführend erwerben die Schüler im Rahmen der selbstständigen Durchführung des Versuchs typische Arbeitsweisen wie Beobachten, Analysieren, Experimentieren, Untersuchen aber auch Bewerten und Dokumentieren der Ergebnisse. 12 Dabei steht die Beobachtung der wärmebedingten Volumenänderung eines Luftballons und dessen Interpretation im Vordergrund. Durch die praktisch handelnde Erfahrung mit der thermischen Luftausdehnung und spätere reflektierte Auseinandersetzung entwickeln sie ein bewusstes und differenziertes Verhältnis zu ihrer Umwelt. 13
Die Auseinandersetzung mit der Wärmeausdehnung von Gasen trägt zum Erwerb folgender Kompetenzen bei:
Themenfeld: Wärme verändert
Die Schülerinnen und Schüler können
- den Einfluss der Temperatur auf die Eigenschaften von Stoffen und Werkstoffen untersuchen.
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Deshalb leuchtet die Lampe nicht. Wenn die Kerze den Bimetallstreifen erwärmt, dann krümmt er sich nach oben und schließt somit den Stromkreis. Dann leuchtet die Lampe. Dieses Prinzip setzt man z. bei Feuermeldern ein. Weitere Anwendungen sind außerdem die Thermostatschaltungen bei der Raumheizung, Bügeleisen, Heißwasserbereiter usw. Zusammenfassung: Die Ausdehnung fester Körper bei Erwärmung ist um so größer, je länger der Körper und je größer der Temperaturunterschied ist. Sie hängt außerdem noch vom Material ab. Die Materialabhängigkeit wird z. beim Bimetallstreifen ausgenutzt. Bei Erwärmung verbiegt er sich. Deshalb kann er als Thermometer und als temperaturgesteuerter Schalter eingesetzt werden. Hier finden Sie eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Elektrizität und Wärme darin auch Links zu Aufgaben.
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In diesem Zusammenhang wird ein Naturphänomen wahrgenommen und eine Problemfrage an dasselbe formuliert. Die Aufstellung von Hypothesen dient als Grundlage für eine geeignete Versuchsplanung. Mit Hilfe der Beobachtung und Interpretation des Versuchs kann eine Erklärung gefunden und die Vermutungen verifiziert oder falsifiziert werden. Das Problem ist gelöst (hritt) Die neuen Erkenntnisse können nun auf weitere Naturerscheinungen oder in der Technik angewandt werden. (hritt) 6
Die Auseinandersetzung mit der thermischen Ausdehnung der Luft ermöglicht eine grundlegende naturwissenschaftliche Bildung, die für die Lebensbewältigung in unserer Gesellschaft unerlässlich ist. 7
Konzeptionell basiert die Unterrichtstunde auf der naturwissenschaftlichen Erkenntnismethode und regt dadurch zum forschenden und entdeckenden Lernen an. 8 Die Problemstellung, des in der Sonne geplatzten Reifens, aus der Erfahrungswelt der Kinder schafft einen Zugang in das Phänomen und veranlasst sie zur Hypothesenbildung.
Schülerversuch: Wir messen die Ausdehnung eines Eisenrohrs und anderer Materialien. Die Längenänderung eines Gegenstandes ist abhängig von der Temperaturänderung, von seiner Länge und vom Material. Bemerkung: In der Technik muss man die unterschiedliche Wärmeausdehnung der Materialien beachten, z. B. bei Stahl und Beton. Aluminium und Glas würden zerbrechen nicht, deshalb setzt man Gummidichtungen zum Ausgleich ein. Wie funktioniert Bimetall? Schülerversuch: Wir spannen einen Bimetallstreifen ein und erwärmen ihn mit einer Kerze. Anschließend machen wir das Gleiches mit einem umgedrehten Bimetallstreifen. Ein Bimetallstreifen besteht aus zwei Metallstreifen, die fest miteinander verbunden sind. Wenn man ihn erhitzt, dann biegt er sich. Wenn er sich abkühlt, streckt er sich wieder. Deshalb kann man einen Bimetallstreifen zur Temperaturmessung benutzen. Schülerversuch: Wir bauen einen Bimetallstreifen als Schaltelement in einem Stromkreis ein. Zuerst kann der Strom nicht fließen, da der Stromkreis unterbrochen ist.
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Das Besondere an allen Produkten von LEKI sind die verschiedenen Innovationen, die die Handhabung und die sportlichen Ergebnisse immer weiter verbesserten. Im Jahr 1984 übernahm der jüngste Sohn Klaus Lehnhart als alleiniger Geschäftsführer das Unternehmen. Die LEKI Lehnhart GmbH, seit 1997 umfirmiert, konnte ihr Sortiment stetig erweitern. Leki HS Space GTX Skihandschuh Herren | Der Sport Müller. Weltweit gilt LEKI als marktführender Hersteller von Ski- und Walking-Stöcken. LEKI Stöcke für viele Sportarten LEKI produziert verschiedene Stöcke für die Sportarten Ski-Alpin, Ski Langlauf, Trekking, Skating und Nordic Walking. Sie sind hochwertig und robust, und verfügen über eine lange Haltbarkeit. Aus dem Sortiment von LEKI findet jeder Sportler die richtige Lösung für seine Sportausstattung. Je nach Anspruch und Schwierigkeitsgrad gibt es einfache Stöcke für leichte Wanderungen bis hin zu ausgereiften Trekkingstöcken für die anspruchsvolle Tour. Erweitert wird das Sortiment durch Sommer-, wie Winterhandschuhe und verschiedene Accessoires, vor allem für diese genannten Sportarten.
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