Thermodynamik

Unterrichtsmaterial: es wird mit einem Buch gearbeitet: Kurzlehrbuch Physik, Thieme-Verlag. Jeweils 3 Lektionen pro Woche.
- Download Formelblatt hier
- Download Skript hier (Achtung: im Unterricht nicht alle Seiten behandelt)
- Und interessant: ein Video, Thermodynamik in 12 Minuten [youtube] oder [offline] .

Thermodynamik

• Mitschrift des Unterrichts
• Temperaturbegriff, Ausdehnung (Länge, Volumen)
  • Geschwindigkeitsverteilung, [youtube] oder [offline] . Diverse Szenarien beachten, Notizen gemäss Video, Quintessenz: ähnlich wie p. 75.
  • Geschwindigkeitsverteilung selber machen / zeigen mit Odyssey
  • google: Bilder zu Dehnungsfuge Brücke , Ölpipeline
  • Formeln angucken
  • Dichteanomalie des Wassers, Sprengwirkung des Wassers, (1:30) [youtube] oder [offline] . Sowie das Experiment selber durchführen. Idealerweise die Kugel mit flüssigem Stickstoff kühlen, andernfalls Trockeneis. Ansonsten Eis / NaCl-Mischung. Kugel vorher im Gefrierfach kühlen.
  • Expansionsgefäss , Ausgleichsbehälter Kühlwasser, link [hier]
  • Galileo Thermometer. Pro Kelvin (oder Grad Celsius müssen die Schwimmkörper welchen Massenunterschied haben?
  • Denksport: Ring erhitzen ... der Durchmesser verändert sich / bleibt gleich / oder gar kleiner ?
  • Diverse Aufgaben zur Ausdehnung machen
• Aggregatszustandsänderungen, Thieme Buch p. 87 f
  • Eiswürfel mitbringen, erhitzen bis zum Sieden, Temp.-Verlauf beobachten. Rührfisch. Temp-Verlauf erklären
  • In siedendes Wasser NaCl zugeben, Temp-Verlauf diskutieren
  • Diverse Aggregatszustände angucken und die Übergänge definieren.
  • Animation Gas - Abstand der Teilchen, [hier]
  • Mit Odyssey diverse Zustände angucken: Schwerpunkt sichtbar machen, Rest auf Hide stellen. Auch beim Eis bewegen sich die Atome !
  • Odyssey: Eisstruktur zum Schmelzen bringen
  • Experiment: Ether mitbringen, anfrieren auf Objektsträger
  • Wasser zum Sieden bringen mit einem Mixer. Funktioniert, wenn auch langsam (total ca. 9 min ...): [youtube] oder [offline]
  • Ebenfalls: Wasser mit Rührfisch, Temperatur messen. Rühren lassen. Nach ca. 10 Minuten (evtl. schon vorher) kann ein leichter Tempanstieg beobachtet werden: innere Reibung der Moleküle
  • Aufgabe 4.6, p. 89, nur in Worten machen
  • Repetition (?) Aggregatszustände, Überführung zwischen den Aggregatszuständen, Phasendiagramm,
  • Dichteunterschied ... Rohr gefüllt mit Wasser sowie wenig KMNO₄. An einer Stelle mit Bunsenbrenner erhitzen, Wasserzirkulation
  • (Diffusion ('Teilchenausgleich') - Osmose ('Lösungsmittelausgleich'). Unterschiede aufdecken )
• Kurze Repetition (...) Berechnung Molmasse - Konzentration
• Ideales-Gas-Gesetz
  • Khan-Academy, Ideales-Gas-Gesetz [youtube] oder [offline]
  • p*V = n*R*T , eingehen auf Gleichung. wirkliches Herleiten (mit Zahlenwerten des pT-Diagrammes, dito mit VT und pT. Was besagen die unterschiedlichen Diagramme aus, z.B. Thieme p. 85, T₂ vs. T₁)
  • Zustandsänderungen einzeichnen, ebenfalls wenn sich alle drei Grössen (pVT) ändern:adiabatische Zustandsänderung
  • Begriffe wie Isotherme etc. bringen
  • Leider keine praktische und gute Experimente
  • Diverse Aufgaben
  • Standardbedingungen definieren, siehe auch Wikipedia
  • Dichte von Gasen, Berechnen sowie aus dem Experiment, Rundkolben besorgen. Aus der Masse und dem Wissen der chemischen Zusammensetzung (N₂ sowie O₂) die prozentuale Zusammensetzung berechnen lassen.
  • Versuch von Magdeburg (6.41), [youtube] oder [offline]
  • Masse der Luft im Physikzimmer ausrechnen
  • Zur Verfüfung stehende Volumen pro Teilchen berechnen ('Molwürfel a 22.4 Liter)
  • (Verhalten realer Gase, 'Van der Waals-Gleichung)
  • (Brown'sche Bewegung sowie Diffusion)
• Wärme ... Skript verteilt, Ergänzungen anbringen, Buch lesen Formelblatt hier
  • Wie sieht ein Kalorimeter aus. Besseres Bild als im Buch zeigen, z.B. [hier]
  • Da Joule wieder vorkommt ... repetieren ... Analogien angucken, abschätzen der Grössen
  • Joule, sollte von früher bekannt sein, einige Veranschaulichungen [hier] .
  • Kleinste Kamera der Welt, viel interessanter: Leistung [jpg]
  • Thermit-Versuch draussen machen
  • Alltagsbezug zu Joule zeigen: Lebensmittel 'haben' Joules: Nüsse verbrennen
  • Experiment Wasser 100 Grad Celsius mit Wasser (Eis) zusammengeben, gleiche Menge. Mischtemperatur bestimmen, dito mit Rechnen verifizieren
  • Wärmekapazität. Leidenfrostches Phänomen (0:56) [youtube] oder [offline]
  • Leiden-Frost mit flüssigem Stickstoff, ca. -200 Grad Celsius. Link ('Gray Matter', ca. 2 Min.) [hier]
  • Kapazit&aul;ten Handy [Handy] , [Fahrradakku]
  • Diverse Aufgaben
  • Historischer Versuch von James Joule (4:30) [youtube] oder [offline]
  • Kinetische Energie wird in Wärme umgewandelt: glühende Brensem, Bild [hier]
  • Leistung ('Watt') auf dem Fahrrad erzeugen ... mit Föhn, mit und ohne Heizung
  • Wärmeleitung
  • Wärmeleitfähigkeit
  • Wärmekapazität. Leidenfrostches Phänomen (0:56) [youtube] oder [offline]
  • Wärmebildkamera, Bilder des Schulhauses (Winter) [pdf]
• Carnot-Kreisprozess, dU = Q+ W, Buch lesen
  • Fragen von Leifi zu dU etc. [hier]
  • Stirling-Motor, Video ... :-) [youtube] oder [offline]
  • Video zu Carnot-Kreisprozess (21 Min), guuut. Notizen machen, unklare Sachen on the fly erkären [youtube] oder [offline]
  • Entropie, Versuch mit Gummiband
  • Entropie, TED-talk, 5:30, [youtube] oder [offline]
  • Entropie, Vortrag, 57:00, [youtube] oder [offline]
  • Verbrennungsmotoren, Otto vs. Dieselmotor, Animationen, 4:12 [youtube] oder [offline]
  • Verbrennungsmotoren, Bilder einer High-Speed-Kamera in die Brennkammer, verschiedene Treibstoffe, 8:12, [youtube] oder [offline]
  • Funktionsweise Kühlschrank, 4:10, [youtube] oder [offline]
• Abschluss: Abkühlung nach Newton
  • Vernier-Experiment ... Heisses (z.B. Wasser) auf zwei Gefässe A und B verteilen, dann Temperaturmessung beginnen. In das Gefäss A gibt man sofort kaltes Wassser ('Milch'), in das Gefäss B die gleiche Menge erst nach z.B. 10 Minuten. Temperatur-Verlauf beobachten
  • Abkühlungsrate zeigen, Kaffee in den Milch ... wann ?? Artikel hier
  • Suppenaufgabe, Text [hier] . u.a. mit Wolfram-Alpha lösen lassen. Aufgabentext auch [hier]
  • Abkühlung von Bier im Kühlrschrank, original from [hier] oder offline [da] . Lösungshinweise [1] , [2] , [3]
• zum Seitenanfang