Klassenarbeit Name, Klasse: Datum: Klassenarbeit: Elektrizitäts- und Wärmelehre Gesamt: ____/ 28 BE mit ZP: ____/ 28 BE Form: Achte auf saubere Zeichnungen, ein lesbares Schriftbild und übersichtliche Rechenwege! (2 BE) Note: Form: ____/ 2 BE 1 Ältere Glühlampen haben nur 5% der genutzten elektrischen Leistung in Licht umgewandelt, der Rest ist als Wärme abgestrahlt worden. Aufgrund dieser Ineffizienz wurden sie 2009 in der EU verboten; stattdessen sollten energiesparendere Leuchtmittel eingesetzt werden. ____/ 8 BE Typischerweise wurden solche Glühlampen mit einer elektrischen Leistung von 100 Watt betrieben. a) Berechne die elektrische Energie, die eine solche Lampe benötigte, um 12 Stunden zu leuchten (geg., ges, Lsg, A.) (4 BE) b) Der Strompreis betrug 2009 etwa 23 2 ct kWh . Berechne, wie viel der Betrieb einer solchen Lampe über einen Tag im Jahr 2009 gekostet hat (geg. ges. Lsg. A) (4 BE) c) (Zusatz): Berechne, wie viel Wärme eine solche Lampe an einem Tag abgegeben hat. (2 ZP) ____/ 2 ZP Kreuze bei den folgenden Aussagen an, ob diese wahr oder falsch sind: ____/ 6 BE Aussage wahr falsch Ein Temperaturunterschied von 1K ist genauso groß wie ein Temperaturunterschied von 1°C. Bei einer Temperatur von 0K sind die Teilchen eines Körpers in der schnellstmöglichen Bewegung. Eine Temperatur von -200°C ist möglich. Eine Temperatur von -200K ist möglich. Eine Temperatur von 50K entspricht -50°C. Die physikalische Größe „Wärme“ beschreibt, wie schnell sich die Teilchen in einem Körper bewegen. 3 Wasser hat die spezifische Wärmekapazität 𝑐 = 4,19 kJ kg⋅K . ____/ 9 BE a) Gib (mithilfe des Tafelwerks) die spezifischen Wärmekapazitäten von Eisen und von Holz an (2 BE). b) Ermittle, wie viel Wärme benötigt wird, um 2 kg Wasser um 5K zu erwärmen (3 BE). c) In einem Topf befinden sich 500g Wasser. Dem Wasser werden 200 kJ an Energie zugeführt. Berechne, um wie viel sich das Wasser dadurch erwärmt (geg. ges.Lsg. A) (4 BE) 4 Du rührst Zucker in deinen Tee, um ihn süßer zu machen. Dabei bemerkst du, dass sich Zucker in warmem Tee schneller auflöst als in kaltem Tee. Stelle auf Grundlage deiner Kenntnisse zu Temperatur und Teilchen eine begründete Vermutung darüber auf, warum das so ist (3-4 Sätze reichen aus). ____/ 3 BE
