Wärme

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WÄRME
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WÄRME – WAS IST DAS EIGENTLICH
Energieformen
Mechanische Arbeit
Wärme
Licht
…und noch mehr
WÄRME – WAS IST DAS EIGENTLICH
Quelle: http://www.gu-muehleisen.de/eisw%C3%BCrfel-crush-ice/
Ist kalt auch warm?
WÄRME – WAS IST DAS EIGENTLICH
Wärme als Energieform
Jeder Körper besitzt Wärme in Form von Energie
Innere Energie = Bewegungsenergie
AGGREGATZUSTÄNDE - TEILCHENMODELL
Volumen und
Form fest
Volumen fest
Temperatur
Keine Bewegung
nur Schwingung
Langsame Bewegung
Fliegen durch den Raum
WÄRME – WAS IST DAS EIGENTLICH
Temperatur ist ein Maß für die Bewegungsenergie
der Atome in einem Material
Also:
Wenn etwas heiß ist, ist es
schnell!
WÄRME
Erster Hauptsatz der Thermodynamik:
In einem abgeschlossenen System:
Energie wird nicht gebildet und geht nicht verloren
Energie wird umgewandelt
WÄRME
Erster Hauptsatz der Thermodynamik:
In einem abgeschlossenen System:
Energie wird nicht gebildet und geht nicht verloren
Energie wird umgewandelt
Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik:
Energie wandert immer vom höheren zum niedrigen Niveau
WÄRME
Wärmeübergang:
• Leitung
• Strahlung
• Konvektion
Quelle: http://wolfgangsummers.jimdo.com/physik-3/kapitel-02-w%C3%A4rmelehre/teil-3w%C3%A4rmeleitung-w%C3%A4rmestr%C3%B6mung-w%C3%A4rmestrahlungthermoskanne/
WÄRME
Wärmeleitung:
Bei der Wärmeleitung wird Wärmeenergie durch Bewegung
und Berührung von Molekülen übertragen
WÄRME
Wärmeleitung:
Voraussetzungen:
• Fester Körper, Flüssigkeiten, Gasen
• Bereiche unterschiedlicher Temperaturen
Abhängig von:
Quelle: https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/waermeleitung
•
•
•
•
•
Material
Querschnittsfläche
Temperaturdifferenz
Länge des Körpers
Zeit
WÄRME
Wärmeleitung:
Berechnung
𝐴 ∗ 𝑡 ∗ Δ𝛿
𝑄=𝜆 ∗
𝑙
𝜆
A
T
Δ𝛿
L
– Wärmeleitfähigkeit [W/mK]
– Querschnitt [m²]
– Zeit [s]
– Temperaturdifferenz [K]
– Länge [m]
WÄRME
Wärmekonvektion:
Bei der Wärmekonvektion wird Wärmeenergie in einem Fluid
(Gas/Flüssigkeit) durch Schwerkraft oder andere Kräfte in
Bewegung gebracht und damit von einem Ort zu einem
anderen übertragen
WÄRME
Wärmekonvektion:
Voraussetzungen:
• Flüssigkeiten, Gasen
• Bereiche unterschiedlicher Temperaturen
• Schwerkraft, äußere Kraft (Ventilator)
Abhängig von:
•
•
•
•
Material
Temperaturdifferenz
Volumen des Fluids
Zeit
Quelle: http://www.leifiphysik.de/warmelehre/warmetransport/versuche
WÄRME
Wärmekonvektion:
Quelle: http://www.leifiphysik.de/warmelehre/warmetransport/versuche
WÄRME
Wärmekonvektion:
WÄRME
Wärmestrahlung:
Bei der Wärmestrahlung wird Wärmeenergie durch
Emission und Absorption übertragen
WÄRME
Wärmestrahlung:
Voraussetzungen:
• Keine
• Ist in allen Medien möglich, auch im
Vakuum
Abhängig von:
•
•
•
•
Material
Temperaturdifferenz
Volumen des Fluids
Zeit
WÄRME
Wärmestrahlung:
Quelle: http://dampfsauger.de/blog/heizkorper-mit-dem-dampfsauger-reinigen/