Praktikum Materialwissenschaft II

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Praktikum Materialwissenschaft II"

Transkript

1 Praktikum Materialwissenschaft II Wärmeleitung Gruppe 4: Anja Habereder Rebecca Hentschel Jonathan Griebel Betreuerin: Eva Anton

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 2 Grundlagen Wärmeleitung in Festkörpern Wiedemann-Franz-Gesetz Einfluss der Temperatur Wärmeleitfähigkeit von Werkstoffen Isolatorwerkstoffe Durchführung Vorversuch Hauptversuch Versuch zur Anisotropie der Wärmeleitung Auswertung Vorversuch Hauptversuch Versuch zur Anisotropie der Wärmeleitung Diskussion Vorversuch Hauptversuch Wiedemann-Franz-Gesetz Anisotropie der Wärmeleitung Restliche Fragen: Ordnung nach steigender Wärmeleitfähigkeit

3 1 Einleitung Die Wärmeleitfähigkeit von Materialien spielt im Alltag an vielen Stellen eine wichtige Rolle. So führt eine gute Wärmeisolierung von Häusern zu niedrigeren Heizkosten, andererseits werden gute Wärmeleiter bei Kühlungsprozessen benötigt. Zur Untersuchung der Wärmeleitfährigkeit verschiedener Materialien existieren mehrere Methoden. Eine der Methoden, bei welcher der stationäre Wärmefluss untersucht wird, soll im Praktikumsversuch durchgeführt werden. 2 Grundlagen 2.1 Wärmeleitung in Festkörpern Thermische Energie kann auf drei Wegen übertragen werden: Konvektion (bei Gasen und Flüssigkeiten), Wärmeleitung und Wärmestrahlung. Für Festkörper ist die Wärmeleitung der wichtigste Mechanismus. Hierbei wird die Energie durch angeregte Elektronen und Phononen (Gitterschwingungen) übertragen. Die übertragene Wärmemenge dq hängt von der Temperaturdifferenz und der dt Länge der Probe dt sowie der Querschnittsfläche A senkrecht zur Übertragungs- dx richtung ab. dq dt = λ A dt dx Der Proportionalitätsfaktor λ wird Wärmeleitfähigkeit genannt und ist materialspezifisch. Metalle weisen allgemein eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Wird auf Grundlage des Drude-Modells von einer reinen Elektronenleitfähigkeit in Metallen ausgegangen, so kann die Wärmestromdichte j Q durch Gleichung 2 beschrieben werden. (1) j Q = Q A = 1 6 n v 3 2 k B T (2) Der Term 1 n v steht hierbei für die Anzahldichte der Elektronen, die mit der 6 Geschwindigkeit v den Energieausgleich erwirken. Der zweite Teil der Gleichung gibt die übertragene Wärmemenge an. Für Proben mit einer Spiegelebene senkrecht zur Wärmestromrichtung folgt aus Gleichung 1 und Gleichung 2 ein ein 2

4 Ausdruck für die Wärmeleitfähigkeit der Elektronen. λ = 1 2 n v l k B (3) Wobei l die mittlere freie Weglänge der Elektronen ist. 2.2 Wiedemann-Franz-Gesetz Das Wiedemann-Franz-Gesetz betrachtet das Verhältnis der elektrischen und der thermischen Leitfähigkeit durch Elektronen. Die elektrische Leitfähigkeit σ berechnet sich über die Elementarladung e, die Elektronendichte n, die mittlere Zeit zwischen zwei Stößen τ und die Ruhemasse des Elektrons m e. σ = e2 n τ 2 m e (4) Nach Wiedemann-Franz ist das Verhältnis der thermischen Leitfähigkeit nach Gleichung 3 und elektrischen Leitfähigkeit (Gleichung 4) proportional zur Temperatur. λ σ = 3k B e 2 T (5) Bei der Berechnung wurde sowohl bei der elektrischen, als auch bei der thermischen Leitfähigkeit die reine Elektronenbewegung betrachtet. Der Einfluss der Phononen wurde vernachlässigt. 2.3 Einfluss der Temperatur Bei Temperaturen um den Nullpunkt ist die Phononenkonzentration und mittlere Geschwindigkeit von Elektronen in Festkörpern äußerst gering. Mit zunehmender Temperatur steigt die Elektronenbeweglichkeit, die Wärmeleitfähigkeit nimmt zu. Bei einem weiteren Temperaturanstieg steigt auch die Anzahl der Phononen im Gitter. Noch unterhalb von 0 C ist bei den meisten Materialien die Konzentration der Phononen so groß, dass sie die Elektronenbeweglichkeit stark einschränken, was eine Absenkung der Wärmeleitfähigkeit zur Folge hat. 3

5 2.4 Wärmeleitfähigkeit von Werkstoffen Die Leitfähigkeit hängt im wesentlichen von der Struktur des Festkörpers ab. Gitterfehler (Defekte), Mischkristalle, Korngrenzen, Poren und Risse verringern die mittlere freie Weglänge der Elektronen und stören die Phononenleitung. Die Wärmeleitfähigkeit sinkt daher bei steigender Anzahl an Defekten, Poren und Rissen. Je feinkörniger das Gefüge ist, an desto mehr Korngrenzen werden Elektronen und Phononen gestreut, die Wärmeleitfähigkeit nimmt ab. Weiterhin kann sich zwischen den Grenzflächen zweier Körpern ein Luftpolster bilden, welches eine isolierende Wirkung besitzt. Der Wärmestrom wird lediglich über vereinzelte Wärmebrücken geleitet. 2.5 Isolatorwerkstoffe Gute thermische Isolatorwerkstoffe sollten gut zu verarbeiten und ungiftig sein, eine lange Lebensdauer besitzen und kostengünstig herstellbar sein. Materialien mit einer geringen Kristallinität, einem hohen elektrischen Widerstand, Rissen und Poren leiten leiten den Wärmestrom schlecht. Phasen- und Korngrenzen sowie eine hohe Defektkonzentration verbessern die Isolatorwirkung außerdem. In Frage kommen daher Polymerwerkstoffe wie zum Beispiel aufgeschäumtes Polyurethan oder Polystyrol. Weiterhin finden sich viele gute Isolatoren unter den Halbleitern, Keramiken und Gläsern. 3 Durchführung 3.1 Vorversuch Auf einer Heizplatte wird ein Silikonölbad auf 150 C erhitzt. Rechteckige Plättchen aus fünf verschiedenen Materialien (hochlegierter Edelstahl, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Glas, Aluminium) werden paarweise nacheinander ca. zur Hälfte in die Flüssigkeit getaucht und einen Moment so mit den Fingern festgehalten. Es ist jeweils zu fühlen, welche der beiden Proben am oberen Ende schneller heiß wird. So kann eine empirisch ermittelte Abfolge der Größe der Wärmeleitfähigkeit für die fünf Materialien festgelegt werden. 4

6 3.2 Hauptversuch Von sechs verschiedenen Proben ist die Wärmeleitfähigkeit λ zu ermitteln. Hierzu werden die stiftförmigen Proben nacheinander vertikal in eine Messapparatur eingespannt und einem Temperaturgradienten ausgesetzt: die tiefere Temperatur (hier ca 291 K) am oberen Ende der Probe wird durch Kühlwasser eingestellt, die höhere Temperatur lässt sich über die an einen Heizwiderstand R (120 Ω) angelegte Spannung U regeln. Es liegen vier metallische Proben vor: Kupfer (A), Kupfer (unisoliert)(b), Titan(C), Titanlegierung(D). Für diese ist jeweils ein Temperaturgradient von circa 5 K einzustellen. Bei den keramischen Proben, Aluminiumoxid (E) und Aluminiumoxid (porös) (F), soll der Gradient circa 15 K betragen. Die genauen Werte der Gradienten und der dazu benötigte Spannungsabfall U werden jeweils notiert; ebenso die Längen x der Proben und ihr Durchmesser d. Probe A bis E sind vor dem Einspannen in die Apparatur mit einer dünnen Schicht Wärmeleitpaste zu präparieren. 3.3 Versuch zur Anisotropie der Wärmeleitung Ein auf der Heizplatte (s.o.) erhitzter kleiner Metallzylinder wird nach kurzer Abkühlzeit zunächst auf ein Stück Holz, dann auf eine Glasplatte gelegt, auf denen sich eine thermochrome Folie befindet. Der Farbverlauf auf der Folie wird beobachtet. 4 Auswertung 4.1 Vorversuch Als Abfolge der Güte der Wärmeleitung ergibt sich (beginnend mit dem besten Leiter): Aluminium, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Edelstahl, Glas. 5

7 4.2 Hauptversuch Aus den gewonnenen Daten lässt sich die Wärmeleitfähigkeit λ nach Gleichung 6 bestimmen. Es folgt: dq dt = λa T x = P = U 2 R λ = xu 2 T RA Es ergibt sich auch ein Fehler, der sich über die Gaußsche Fehlerentwicklung mit Gleichung 8 berechnen lässt. Hier wurde die Fläche A durch die Formel A = π 4 d2 ersetzt, da der Durchmesser der Probe d die fehlerbehaftete Größe ist. (6) (7) ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( λ = 2xU U U T R π + 2 x xu 4 d2 T R π + 2 T xu 4 d2 ( T ) 2 R π + 2 R xu 2 π 4 d2 T R 2 π 2 + d d ) 2 4 d2 T R( π 4 d2 ) 2 (8) Die Ergebnisse der Berechnung sind Tabelle 1 zu entnehmen. Probe T [K] U[V ] x[m] d[m] A[m 2 ] λ[ W mk ] λ[ W mk ] A(Cu) 4,78 5,787 0,0348 0,0029 0, ,85 12,48 B(Cu Hantel) 5 5,011 0,042 0,0024 0, ,60 18,05 C(T i) 5,94 4,295 0,0199 0,004 0, ,87 1,26 D(T ial6v 4) 5,87 3,396 0,0121 0,006 0, ,00 0,18 Al 2 O 3 13,04 5,81 0,02 0,004 0, ,24 0,91 Al 2 O 3 (poroes) 15,97 5,837 0,0041 0,0058 0, ,76 0,06 Tabelle 1: Ergebnisse für die Wärmeleitfähigkeit λ Konstante Werte, die für die Rechnung benötigt wurden, lassen sich Tabelle 2 entnehmen. ( T )[K] U[V ] x[m] d[m] R[Ω] R[Ω] 0,1 0,01 0, , ,25 Tabelle 2: In der Rechnung konstante Werte 6

8 4.3 Versuch zur Anisotropie der Wärmeleitung Wählt man das Holz als Untergrund, ergibt sich eine ellipsenförmige Ausbreitung der Farbe auf der Folie. Beim Glas ist sie kreisförmig. 5 Diskussion 5.1 Vorversuch Die von uns vor dem Versuch geschätzte Reihenfolge, anfangend bei Aluminium mit der besten Wäremeleitfähigkeit, weitergehend über Edelstahl, Al 2 O 3, AlN bis hin zu Glas mit der schlechtesten Wärmeleitfähigkeit, wurde nicht zu hundert Prozent durch den Versuch bestätigt. Aluminium hat als reines, nichtlegiertes Metall die schnellste Erwärmung gezeigt. Hier haben die Elektronen, welche für die Wärmeleitung verantwortlich sind, eine große mittlere freie Weglänge bis sie an Störstellen in der Festkörperstruktur oder auch an Phononen gestreut werden. Fremdatome tragen nur sehr geringfügig durch eventuelle Verunreinigungen im Aluminium zu einer Verminderung der Wärmeleitfähigkeit bei. Alles in allem werden die Elektronen im Aluminium folglich nur wenig gestreut und es weist die beste Leitfähigkeit der untersuchten Proben auf. Überraschend war die gute Wärmeleitfähigkeit der beiden Keramiken AlN und Al 2 O 3 noch vor dem Edelstahl, obwohl sie die Wärme durch Phononen übertragen. Dies liegt an dem hohen Anteil kovalenter Bindungen, welche sehr stabil sind und die Phononen gut durch das Material übertragen können. Diamant ist deshalb der beste bekannte Wärmeleiter. Al 2 O 3 weist gegenüber des AlN einen höheren Anteil an ionischen Bindungen auf, die nicht so stark wie die kovalenten 3,5-Bindungen im AlN sind. Deshalb ist Al 2 O 3 der schlechtere Wärmeleiter der beiden Keramiken. Die schlechte Wärmeleitfähigkeit des hochlegierten Edelstahls ist durch den großen Anteil an Fremdatomen zu erklären. Edelstahl enthält neben Eisen und Kohlenstoff noch etliche weitere Legierungselemente, welche das Gitter verzerren und Streuzentren für die Elektronen darstellen. Glas zeigte die schlechteste Wärmeleitfähigkeit der untersuchten Proben. Er- 7

9 klären lässt sich dies dadurch, dass Glas ein amorphes Material ohne Gitterstruktur ist und folglich keine Fernordnung besitzt. Phononen, die beim Glas für die Wärmeleitung sorgen, können sich somit nicht gut in der Probe ausbreiten und die Wärme leiten. 5.2 Hauptversuch Die von uns gemessenen Werte für die Wärmeleitfähigkeiten der einzelnen Proben stimmen weitestgehend mit den im Skript angegebenen Literaturwerten überein. Was jedoch auffällt ist, dass λ für die Kupferprobe ohne die verbreiterten Enden um ca. 90 W von dem Literaturwert nach unten abweicht, der Wert der Probe mk mit den verbreiterten Enden trotz Weglassen der Isolierung jedoch fast exakt dem Literaturwert entspricht. Das Weglassen der Isolierung spielt in dem Fall keine Rolle, da die Luft hier ein ausreichender Isolator ist und außerdem die Raumtemperatur genau mittig zwischen den gemessenen Temperaturen an der Probe lag. Der Messwert der Probe mit den breiten Enden ist der richtige, weil durch die größere Kontaktfläche eine bessere Wärmeaufnahme bzw. -abgabe gewährleistet ist und der Wärmeverlust an den Kontaktflächen ausgeglichen wird. Auch ohne Wärmeleitpaste (WLP) können richtige Messwerte gewonnen werden, der Aufwand wäre allerdings erheblich größer, da extrem glatte Oberflächen hergestellt werden müssten um Lufteinschlüsse zwischen den Kontaktflächen zu vermeiden. Außerdem sollte sparsam mit der WLP umgegangen werden, da sonst die Wärmeleitfähigkeit der Paste mitgemessen wird und die Messwerte folglich verfälscht werden. Die von uns gemessene Wärmeleitfähigkeit der Titanprobe ist fast doppelt so groß wie der im Skript aufgeführte Literaturwert (λ = 21, 3 W ). Dies muss daran liegen, dass sich noch kein Temperaturgleichgewicht an der Probe mk eingestellt hatte, die Temperatur also zu früh abgelesen wurde und somit ein falscher Wert für T und letztendlich auch für λ berechnet wurde. Eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit weist die TiAl6V4 Legierung auf. Grund hierfür ist die hohe Anzahl an Legierungsatomen (Aluminium, Vanadium) im Titangitter, welche aufgrund unterschiedliche Größe der Atome das Gitter verzerren. Die mittlere freie Weglänge sinkt, die Elektronen werden öfters gestreut und dadurch sinkt die Wärmeleitfähigkeit. 8

10 Aluminiumoxid und poröses Aluminiumoxid weisen den größten gemessenen Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit auf. Der Wert für das poröse Al 2 O 3 ist wesentlich niedriger, was an den eingeschlossenen Luftporen liegt. Damit diese nicht mit Wärmeleitpaste verschlossen werden, darf keine Paste benutzt werden. Außerdem darf bei dieser Messung nicht auf die Isolation verzichtet werden, da die Wärmeleitfähigkeit gering ist und die Wärmeübertragung durch die Luft das Ergebnis beeinflussen würde. Zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit der Probe F wurde zwar keine Isolation verwendet, jedoch war die Probe so klein, dass durch die Luft nur wenig Wärme abgeführt werden konnte. 5.3 Wiedemann-Franz-Gesetz Das Wiedemann-Franz-Gesetz besagt, dass das Verhältnis von Wärme- und elektrischer Leitfähigkeit in einem reinen Elektronenleiter für eine bestimmte Temperatur konstant ist. λ σ = λ ρ = 3 k2 B T = const (9) } {{ e 2 } L Material λ[ W W Ω ] ρ[ωm] λ ρ[ mk K 10 6 ] Cu 398 1, ,77 Al 230 2, ,98 F e 75 9, ,28 Al 2 O , T i 21, ,52 T i Leg. 6,4 > > 2,56 Tabelle 3: Thermische und elektrische Daten ausgewählter Werkstoffe Der theoretisch mit Gleichung 9 berechnete Wert für den Quotient aus λ und σ bei Raumtemperatur beträgt 7, W Ω. Wie in Tabelle 3 zu sehen, liegen die K Werte für die reinen Metalle nahe am theoretischen Wert, was die Anwendbarkeit des Wiedemann-Franz-Gesetzes auf reine Metalle bestätigt. Die Titan-Legierung 9

11 weicht etwas vom theoretischen Wert ab, was durch die Behinderung der Elektronenleitung durch die Fremdatome zu erklären ist. Die Keramik Al 2 O 3 fällt jedoch mit einem sehr großen Wert in Höhe von 2 3, W Ω aus dem Muster. Dies wiederum bestätigt, dass das Wiedemann- K Franz-Gesetz nicht auf Isolatoren anwendbar ist, weil hier die Wärme durch andere Mechanismen wie Phononen übertragen wird. Auf andere Nichtmetalle oder Halbleiter ist das Gesetzt ebenfalls nicht anwendbar, da durch den hohen spezifischen elektrischen Widerstand ρ oder die geringe elektrische Leitfähigkeit σ der Quotient schnell sehr große Werte annimmt und somit keine Gültigkeit mehr besitzt. 5.4 Anisotropie der Wärmeleitung Bei der Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit von Holz fiel auf, dass sich kein konzentrischer Kreis sondern eine Ellipse auf der thermochromen Folie ausgebildet hat. Das Holz zeigt in unterschiedliche Richtungen, unterschiedlich gute Wärmeleitung. Diese Abhängigkeit von der Richtung durch das Material wird Anisotropie genannt. Holz ist aus Fasern aufgebautet, entlang dieser die Leitung von Wärme besser funktioniert, da weniger Grenzflechen überschritten werden müssen als senkrecht zu den Fasern. Glas hingegen, welches amorph ist und keine Fernordnung aufweist, zeigt kein anisotropes Verhalten der Wärmeleitfähigkeit. Hier hat sich ein Kreis auf der thermochromen Folie ausgebidet. Andere Werkstoffe, die aus Fasern, langen Molekülketten, Schichten oder ähnlichen anisotropen Strukturen aufgebaut sind bzw. ein lamellares Gefüge besitzen werden ein ähnliches Verhalten wie Holz in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit aufweisen. 5.5 Restliche Fragen: Ordnung nach steigender Wärmeleitfähigkeit 1. poröse Al 2 O 3 -Keramik 2. feinkörnige Al 2 O 3 -Keramik mit 100% Dichte und niedriger Reinheit 10

12 3. feinkörnige Al 2 O 3 -Keramik mit 100% Dichte und hoher Reinheit 4. grobkörnige Al 2 O 3 -Keramik mit 100% Dichte und hoher Reinheit 5. Saphir-Einkristall Die Einteilung lässt sich folgendermaßen erklären. Saphir hat als Einkristall eine nahezu perfekte Gitterstruktur und kann die Wärme am besten leiten. Die grobkörnige Al 2 O 3 -Keramik hat im Vergleich zur Feinkörnigen weniger Grenzflächen also auch eine bessere Leitfähigkeit. Fremdatome bei niedriger Reinheit stören die Wärmeübertrageung und Grund für die schlechteste Leitfähigkeit sind Poren oder Risse in der porösen Al 2 O 3 -Keramik. 11

Praktikum Materialwissenschaft II. Wärmeleitung

Praktikum Materialwissenschaft II. Wärmeleitung Praktikum Materialwissenschaft II Wärmeleitung Gruppe 8 André Schwöbel 1328037 Jörg Schließer 1401598 Maximilian Fries 1407149 e-mail: a.schwoebel@gmail.com Betreuer: Markus König 21.11.2007 Inhaltsverzeichnis

Mehr

Wärmeleitung - Versuchsprotokoll

Wärmeleitung - Versuchsprotokoll Gruppe 13: René Laquai Jan Morasch Rudolf Seiler Praktikum Materialwissenschaften II Wärmeleitung - Versuchsprotokoll Betreuerin: Silke Schaab 1. Einleitung: In diesem Versuch wird die Wärmeleitung verschiedener

Mehr

Wiedemann-Franz-Lorenzsches Gesetz (Wiede)

Wiedemann-Franz-Lorenzsches Gesetz (Wiede) TU Ilmenau Ausgabe: September 2015 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Dr. Kups Institut für Werkstofftechnik 1 Versuchsziel Wiedemann-Franz-Lorenzsches Gesetz (Wiede) Ziel des Versuches

Mehr

TU Bergakademie Freiberg Institut für Werkstofftechnik Schülerlabor science meets school Werkstoffe und Technologien in Freiberg

TU Bergakademie Freiberg Institut für Werkstofftechnik Schülerlabor science meets school Werkstoffe und Technologien in Freiberg TU Bergakademie Freiberg Institut für Werkstofftechnik Schülerlabor science meets school Werkstoffe und Technologien in Freiberg PROTOKOLL Modul: Versuch: Physikalische Eigenschaften I. VERSUCHSZIEL Die

Mehr

Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuch P2-32

Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuch P2-32 Auswertung Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuch P2-32 Iris Conradi und Melanie Hauck Gruppe Mo-02 7. Juni 2011 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Wärmeleitfähigkeit 3 2 Peltier-Kühlblock

Mehr

24. Transportprozesse

24. Transportprozesse 4. Transportprozesse 4.1. Diffusion Gas- und Flüssigkeitsteilchen befinden sich in ständiger unregelmäßiger Bewegung (Gas: BROWNsche Bewegung). unwahrscheinliche Ausgangsverteilungen gleichen sich selbständig

Mehr

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #12 10/11/2010 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Konvektion Verbunden mit Materietransport Ursache: Temperaturabhängigkeit der Dichte In Festkörpern

Mehr

Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuch P2-32

Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuch P2-32 Vorbereitung Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuch P2-32 Iris Conradi und Melanie Hauck Gruppe Mo-02 3. Juni 2011 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Wärmeleitfähigkeit 3 2 Peltier-Kühlblock

Mehr

Protokoll zu Versuch E5: Messung kleiner Widerstände / Thermoelement

Protokoll zu Versuch E5: Messung kleiner Widerstände / Thermoelement Protokoll zu Versuch E5: Messung kleiner Widerstände / Thermoelement 1. Einleitung Die Wheatstonesche Brücke ist eine Brückenschaltung zur Bestimmung von Widerständen. Dabei wird der zu messende Widerstand

Mehr

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch 1: Viskosität. Durchgeführt am 26.01.2012. Gruppe X

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch 1: Viskosität. Durchgeführt am 26.01.2012. Gruppe X Praktikum Physik Protokoll zum Versuch 1: Viskosität Durchgeführt am 26.01.2012 Gruppe X Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm.de) Betreuerin: Wir bestätigen hiermit, dass wir das Protokoll

Mehr

Protokoll des Versuches 5: Messungen der Thermospannung nach der Kompensationsmethode

Protokoll des Versuches 5: Messungen der Thermospannung nach der Kompensationsmethode Name: Matrikelnummer: Bachelor Biowissenschaften E-Mail: Physikalisches Anfängerpraktikum II Dozenten: Assistenten: Protokoll des Versuches 5: Messungen der Thermospannung nach der Kompensationsmethode

Mehr

Thermische Isolierung mit Hilfe von Vakuum. 9.1.2013 Thermische Isolierung 1

Thermische Isolierung mit Hilfe von Vakuum. 9.1.2013 Thermische Isolierung 1 Thermische Isolierung mit Hilfe von Vakuum 9.1.2013 Thermische Isolierung 1 Einleitung Wieso nutzt man Isolierkannen / Dewargefäße, wenn man ein Getränk über eine möglichst lange Zeit heiß (oder auch kalt)

Mehr

STATIONÄRE WÄRMELEITUNG

STATIONÄRE WÄRMELEITUNG Wärmeübertragung und Stofftransport VUB4 STATIONÄRE WÄRMELEITUNG Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit λ eines Metallzylinders durch Messungen der stationären Wärmeverteilung Gruppe 1 Christian Mayr 23.03.2006

Mehr

Physikalisches Grundpraktikum. Wärmeleitung

Physikalisches Grundpraktikum. Wärmeleitung Fachrichtungen der Physik UNIVERSITÄT DES SAARLANDES Physikalisches Grundpraktikum WWW-Adresse Grundpraktikum Physik: http://grundpraktikum.physik.uni-saarland.de/ Kontaktadressen der Praktikumsleiter:

Mehr

Theoretische Grundlagen

Theoretische Grundlagen Theoretische Grundlagen 1. Mechanismen der Wärmeübertragung Wärmeübertragung ist die Übertragung von Energie in Form eines Wärmestromes. ie erfolgt stets dort, wo Temperaturunterschiede innerhalb eines

Mehr

Versuch W8 - Wärmeleitung von Metallen. Gruppennummer: lfd. Nummer: Datum:

Versuch W8 - Wärmeleitung von Metallen. Gruppennummer: lfd. Nummer: Datum: Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald Institut für Physik Versuch W8 - Wärmeleitung von Metallen Name: Mitarbeiter: Gruppennummer: lfd. Nummer: Datum: 1. Aufgabenstellung 1.1. Versuchsziel Bestimmen

Mehr

Technische Thermodynamik

Technische Thermodynamik Kalorimetrie 1 Technische Thermodynamik 2. Semester Versuch 1 Kalorimetrische Messverfahren zur Charakterisierung fester Stoffe Namen : Datum : Abgabe : Fachhochschule Trier Studiengang Lebensmitteltechnik

Mehr

auf, so erhält man folgendes Schaubild: Temperaturabhängigkeit eines Halbleiterwiderstands

auf, so erhält man folgendes Schaubild: Temperaturabhängigkeit eines Halbleiterwiderstands Auswertung zum Versuch Widerstandskennlinien und ihre Temperaturabhängigkeit Kirstin Hübner (1348630) Armin Burgmeier (1347488) Gruppe 15 2. Juni 2008 1 Temperaturabhängigkeit eines Halbleiterwiderstands

Mehr

Protokoll des Versuches 7: Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie

Protokoll des Versuches 7: Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie Name: Matrikelnummer: Bachelor Biowissenschaften E-Mail: Physikalisches Anfängerpraktikum II Dozenten: Assistenten: Protokoll des Versuches 7: Umwandlung von elektrischer Energie in ärmeenergie Verantwortlicher

Mehr

D = 10 mm δ = 5 mm a = 0, 1 m L = 1, 5 m λ i = 0, 4 W/mK ϑ 0 = 130 C ϑ L = 30 C α W = 20 W/m 2 K ɛ 0 = 0, 8 ɛ W = 0, 2

D = 10 mm δ = 5 mm a = 0, 1 m L = 1, 5 m λ i = 0, 4 W/mK ϑ 0 = 130 C ϑ L = 30 C α W = 20 W/m 2 K ɛ 0 = 0, 8 ɛ W = 0, 2 Seminargruppe WuSt Aufgabe.: Kabelkanal (ehemalige Vordiplom-Aufgabe) In einem horizontalen hohlen Kabelkanal der Länge L mit einem quadratischen Querschnitt der Seitenlänge a verläuft in Längsrichtung

Mehr

Versuch A02: Thermische Ausdehnung von Metallen

Versuch A02: Thermische Ausdehnung von Metallen Versuch A02: Thermische Ausdehnung von Metallen 13. März 2014 I Lernziele Wechselwirkungspotential im Festkörper Gitterschwingungen Ausdehnungskoezient II Physikalische Grundlagen Die thermische Längen-

Mehr

Metalle. Dieses Skript gehört

Metalle. Dieses Skript gehört Metalle Metalle prägen unseren Alltag. Doch wo kommen sie eigentlich her und wofür werden sie verwendet? Metalle werden aus Erzen gewonnen. Das sind Mineralien, die in der Erdkruste enthalten sind. Die

Mehr

WÄRMELEITFÄHIGKEIT UND ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT VON METALLEN

WÄRMELEITFÄHIGKEIT UND ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT VON METALLEN INSIU FÜR ANGEWANDE PHYSIK Physikaisches Praktikum für Studierende der Ingenieurswissenschaften Universität Hamburg, Jungiusstraße WÄRMELEIFÄHIGKEI UND ELEKRISCHE LEIFÄHIGKEI VON MEALLEN Eineitung In diesem

Mehr

Untersuchung des thermischen Verhaltens von Böden

Untersuchung des thermischen Verhaltens von Böden Fakultät Bauingenieurwesen Institut für Geotechnik Professur für Bodenmechanik und Grundbau Kurzfassung Projektarbeit Untersuchung des thermischen Verhaltens von Böden eingereicht von: Jörg Männer Abgabe:

Mehr

Berechnungsgrundlagen

Berechnungsgrundlagen Inhalt: 1. Grundlage zur Berechnung von elektrischen Heizelementen 2. Physikalische Grundlagen 3. Eigenschaften verschiedener Medien 4. Entscheidung für das Heizelement 5. Lebensdauer von verdichteten

Mehr

Energieumsatz bei Phasenübergang

Energieumsatz bei Phasenübergang Energieumsatz bei Phasenübergang wenn E Vib > E Bindung schmelzen verdampfen Q Aufbrechen von Bindungen Kondensation: Bildung von Bindungen E Bindung Q E Transl. E Bindung für System A B durch Stöße auf

Mehr

Elektrischer Widerstand als Funktion der Temperatur

Elektrischer Widerstand als Funktion der Temperatur V10 Elektrischer Widerstand als Funktion der Temperatur 1. Aufgabenstellung 1.1 Messung Sie den elektrischen Widerstand vorgegebener Materialien als Funktion der Temperatur bei tiefen Temperaturen. 1.2

Mehr

Elektrische und Thermische Leitfähigkeit von Metallen

Elektrische und Thermische Leitfähigkeit von Metallen Elektrische und Thermische Leitfähigkeit von Metallen Virtueller Vortrag von Andreas Kautsch und Andreas Litschauer im Rahmen der VO Festkörperphysik Grundlagen Outline elektrische Leitfähigkeit Gründe

Mehr

Übung 5 : G = Wärmeflussdichte [Watt/m 2 ] c = spezifische Wärmekapazität k = Wärmeleitfähigkeit = *p*c = Wärmediffusität

Übung 5 : G = Wärmeflussdichte [Watt/m 2 ] c = spezifische Wärmekapazität k = Wärmeleitfähigkeit = *p*c = Wärmediffusität Übung 5 : Theorie : In einem Boden finden immer Temperaturausgleichsprozesse statt. Der Wärmestrom läßt sich in eine vertikale und horizontale Komponente einteilen. Wir betrachten hier den Wärmestrom in

Mehr

Praktikum Nr. 3. Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik. Versuchsbericht für das elektronische Praktikum

Praktikum Nr. 3. Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik. Versuchsbericht für das elektronische Praktikum Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik Versuchsbericht für das elektronische Praktikum Praktikum Nr. 3 Manuel Schwarz Matrikelnr.: 207XXX Pascal Hahulla Matrikelnr.: 207XXX Thema: Transistorschaltungen

Mehr

Peltier-Element kurz erklärt

Peltier-Element kurz erklärt Peltier-Element kurz erklärt Inhaltsverzeichnis 1 Peltier-Kühltechnk...3 2 Anwendungen...3 3 Was ist ein Peltier-Element...3 4 Peltier-Effekt...3 5 Prinzipieller Aufbau...4 6 Wärmeflüsse...4 6.1 Wärmebilanz...4

Mehr

Frühjahr 2000, Thema 2, Der elektrische Widerstand

Frühjahr 2000, Thema 2, Der elektrische Widerstand Frühjahr 2000, Thema 2, Der elektrische Widerstand Referentin: Dorothee Abele Dozent: Dr. Thomas Wilhelm Datum: 01.02.2007 1) Stellen Sie ein schülergemäßes Modell für einen elektrisch leitenden bzw. nichtleitenden

Mehr

M4 Oberflächenspannung Protokoll

M4 Oberflächenspannung Protokoll Christian Müller Jan Philipp Dietrich M4 Oberflächenspannung Protokoll Versuch 1: Abreißmethode b) Messergebnisse Versuch 2: Steighöhenmethode b) Messergebnisse Versuch 3: Stalagmometer b) Messergebnisse

Mehr

Wellen. 3.&6. November 2008. Alexander Bornikoel, Tewje Mehner, Veronika Wahl

Wellen. 3.&6. November 2008. Alexander Bornikoel, Tewje Mehner, Veronika Wahl 1 Übungen Seismik I: 3.&6. November 2008 1. Torsionswellenkette Die Torsionswellenkette ist ein oft verwendetes Modell zur Veranschaulichung der ausbreitung. Sie besteht aus zahlreichen hantelförmigen

Mehr

Karlsruher Fenster,- und Fassaden-Kongress. Akademie für Glas- Fenster und Fassadentechnik Karlsruhe Prof. Klaus Layer Ulrich Tochtermann ö.b.u.v.

Karlsruher Fenster,- und Fassaden-Kongress. Akademie für Glas- Fenster und Fassadentechnik Karlsruhe Prof. Klaus Layer Ulrich Tochtermann ö.b.u.v. Karlsruher Fenster,- und Fassaden-Kongress Akademie für Glas- Fenster und Fassadentechnik Karlsruhe Prof. Klaus Layer Ulrich Tochtermann ö.b.u.v. SV Wärmedurchgangskoeffizient Energieeffizienz Warum soll

Mehr

4.2 Gleichstromkreise

4.2 Gleichstromkreise 4.2 Gleichstromkreise Werden Ladungen transportiert, so fließt ein elektrischer Strom I dq C It () [] I A s dt Einfachster Fall: Gleichstrom; Strom fließt in gleicher ichtung mit konstanter Stärke. I()

Mehr

Induktivitätsmessung bei 50Hz-Netzdrosseln

Induktivitätsmessung bei 50Hz-Netzdrosseln Induktivitätsmessung bei 50Hz-Netzdrosseln Ermittlung der Induktivität und des Sättigungsverhaltens mit dem Impulsinduktivitätsmeßgerät DPG10 im Vergleich zur Messung mit Netzspannung und Netzstrom Die

Mehr

Physikalisches Praktikum I. PTC und NTC Widerstände. Fachbereich Physik. Energielücke. E g. Valenzband. Matrikelnummer:

Physikalisches Praktikum I. PTC und NTC Widerstände. Fachbereich Physik. Energielücke. E g. Valenzband. Matrikelnummer: Fachbereich Physik Physikalisches Praktikum I Name: PTC und NTC Widerstände Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: Gruppennummer: Endtestat: Dieser Fragebogen muss von

Mehr

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch: Kennlinien. Durchgeführt am 15.12.2011. Gruppe X. Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm.

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch: Kennlinien. Durchgeführt am 15.12.2011. Gruppe X. Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm. Praktikum Physik Protokoll zum Versuch: Kennlinien Durchgeführt am 15.12.2011 Gruppe X Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm.de) Betreuer: Wir bestätigen hiermit, dass wir das Protokoll

Mehr

Leseprobe. Hilmar Heinemann, Heinz Krämer, Peter Müller, Hellmut Zimmer. PHYSIK in Aufgaben und Lösungen. ISBN (Buch): 978-3-446-43235-2

Leseprobe. Hilmar Heinemann, Heinz Krämer, Peter Müller, Hellmut Zimmer. PHYSIK in Aufgaben und Lösungen. ISBN (Buch): 978-3-446-43235-2 Leseprobe Hilmar Heinemann, Heinz Krämer, Peter Müller, Hellmut Zimmer PHYSIK in Aufgaben und Lösungen ISBN Buch: 978-3-446-4335- Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser-fachbuch.de/978-3-446-4335-

Mehr

KÜHLKÖRPER RISIKEN UND NEBENWIRKUNGEN EINE ART BEIPACKZETTEL ALEXANDER C. FRANK, DIPL. ING. ETH ZÜRICH, V1.0 MÄRZ 2008 WWW.CHANGPUAK.

KÜHLKÖRPER RISIKEN UND NEBENWIRKUNGEN EINE ART BEIPACKZETTEL ALEXANDER C. FRANK, DIPL. ING. ETH ZÜRICH, V1.0 MÄRZ 2008 WWW.CHANGPUAK. KÜHLKÖRPER RISIKEN UND NEBENWIRKUNGEN EINE ART BEIPACKZETTEL ALEXANDER C. FRANK, DIPL. ING. ETH ZÜRICH, V1.0 MÄRZ 2008 WWW.CHANGPUAK.CH EINLEITUNG In Halbleitern entstehen Verluste, die in Form von Wärme

Mehr

6. Transporteigenschaften von Metallen

6. Transporteigenschaften von Metallen 6. Transporteigenschaften von Metallen 6. llgemeine Transportgleichung a) elektrische Leitung b) Wärmeleitung c) Diffusion llgemeine Transportgleichung: j C Φ j : C : Φ : Stromdichte Proportionalitätskonstante

Mehr

Stromdurchossene Leiter im Magnetfeld, Halleekt

Stromdurchossene Leiter im Magnetfeld, Halleekt Physikalisches Anfängerpraktikum 1 Gruppe Mo-16 Wintersemester 2005/06 Jens Küchenmeister (1253810) Versuch: P1-73 Stromdurchossene Leiter im Magnetfeld, Halleekt - Vorbereitung - Inhaltsverzeichnis 1

Mehr

Moderne Physik: Elemente der Festkörperphysik Wintersemester 2010/11 Übungsblatt 5 für den

Moderne Physik: Elemente der Festkörperphysik Wintersemester 2010/11 Übungsblatt 5 für den Moderne Physik: Elemente der Festkörperphysik Wintersemester 21/11 Übungsblatt 5 für den 14.1.211 14. Fermi-Energie von Elektronen in Metallen Bei T = K besitzt ein freies Elektronengas der Ladungsträgerdichte

Mehr

Bild 1: Siedeverhalten im beheizten Rohr (Nach VDI- Wärmeatlas, hier liegend gezeichnet)

Bild 1: Siedeverhalten im beheizten Rohr (Nach VDI- Wärmeatlas, hier liegend gezeichnet) erdampfung Labor für Thermische erfahrenstechnik bearbeitet von Prof. r.-ing. habil. R. Geike. Grundlagen der erdampfung In der chemischen, pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie sowie in weiteren

Mehr

Grundlagen der Elektronik

Grundlagen der Elektronik Grundlagen der Elektronik Wiederholung: Elektrische Größen Die elektrische Stromstärke I in A gibt an,... wie viele Elektronen sich pro Sekunde durch den Querschnitt eines Leiters bewegen. Die elektrische

Mehr

www.leipzig-medizin.de

www.leipzig-medizin.de Die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Körpers ist ein Maß für (A) die absolute Temperatur des Körpers (B) die Dichte des Körpers (C) die spezifische Wärmekapazität (D) das spezifische Wärmeleitvermögen

Mehr

3.4. Leitungsmechanismen

3.4. Leitungsmechanismen a) Metalle 3.4. Leitungsmechanismen - Metall besteht aus positiv geladenen Metallionen und frei beweglichen Leitungselektronen (freie Elektronengas), Bsp.: Cu 2+ + 2e - - elektrische Leitung durch freie

Mehr

Wärmelehre/Thermodynamik. Wintersemester 2007

Wärmelehre/Thermodynamik. Wintersemester 2007 Einführung in die Physik I Wärmelehre/Thermodynamik Wintersemester 007 Vladimir Dyakonov #4 am 3.0.007 Folien im PDF Format unter: http://www.physik.uni-wuerzburg.de/ep6/teaching.html Raum E43, Tel. 888-5875,

Mehr

t ). Wird diese Verteilung experimentell ermittelt, so ist entsprechend Gl.(1) eine Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit

t ). Wird diese Verteilung experimentell ermittelt, so ist entsprechend Gl.(1) eine Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit W 4 Wärmeleitfähigkeit. Aufgabenstellung. Bestimmen Sie aus der zeitlichen Änderung der Wassertemperatur des Kalorimeters den Wärmeaustausch mit der Umgebung.. Stellen Sie die durch Wärmeleitung hervorgerufene

Mehr

Praktikumsbericht. Gruppe 6: Daniela Poppinga, Jan Christoph Bernack, Isaac Paha. Betreuerin: Natalia Podlaszewski 28.

Praktikumsbericht. Gruppe 6: Daniela Poppinga, Jan Christoph Bernack, Isaac Paha. Betreuerin: Natalia Podlaszewski 28. Praktikumsbericht Gruppe 6: Daniela Poppinga, Jan Christoph Bernack, Isaac Paha Betreuerin: Natalia Podlaszewski 28. Oktober 2008 1 Inhaltsverzeichnis 1 Versuche mit dem Digital-Speicher-Oszilloskop 3

Mehr

5. Numerische Ergebnisse 58. 5.3. Füllgas Argon

5. Numerische Ergebnisse 58. 5.3. Füllgas Argon 5. Numerische Ergebnisse 58 5.3. Füllgas Argon Argon wird als Füllgas für Verglasungen sehr häufig eingesetzt. Die physikalischen Eigenschaften dynamische Zähigkeit und Wärmeleitfähigkeit dieses Edelgases

Mehr

Versuch: Siedediagramm eines binären Gemisches

Versuch: Siedediagramm eines binären Gemisches Versuch: Siedediagramm eines binären Gemisches Aufgaben - Kalibriermessungen Bestimmen Sie experimentell den Brechungsindex einer gegebenen Mischung bei unterschiedlicher Zusammensetzung. - Theoretische

Mehr

Zugversuch. Laborskript für WP-14 WS 13/14 Zugversuch. 1) Theoretische Grundlagen: Seite 1

Zugversuch. Laborskript für WP-14 WS 13/14 Zugversuch. 1) Theoretische Grundlagen: Seite 1 Laborskript für WP-14 WS 13/14 Zugversuch Zugversuch 1) Theoretische Grundlagen: Mit dem Zugversuch werden im Normalfall mechanische Kenngrößen der Werkstoffe unter einachsiger Beanspruchung bestimmt.

Mehr

Empfohlene Hilfsmittel zum Lösen der Arbeitsaufträge: Arbeitsblätter, Theorieblätter, Fachbuch, Tabellenbuch und Ihr Wissen aus dem Praxisalltag

Empfohlene Hilfsmittel zum Lösen der Arbeitsaufträge: Arbeitsblätter, Theorieblätter, Fachbuch, Tabellenbuch und Ihr Wissen aus dem Praxisalltag 2.1.1 Aufbau der Materie (Arbeitsaufträge) Empfohlene Hilfsmittel zum Lösen der Arbeitsaufträge: Arbeitsblätter, Theorieblätter, Fachbuch, Tabellenbuch und Ihr Wissen aus dem Praxisalltag 1. Beim Bearbeiten

Mehr

Bericht zum Versuch Hall-Effekt

Bericht zum Versuch Hall-Effekt Bericht zum Versuch Hall-Effekt Michael Goerz, Anton Haase 20. September 2005 GP II Tutor: K. Lenz 1 Einführung Hall-Effekt Als Hall-Effekt bezeichnet man das Auftreten einer Spannung in einem stromdurchflossenen

Mehr

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch 5: Spezifische Wärme. Durchgeführt am Gruppe X

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch 5: Spezifische Wärme. Durchgeführt am Gruppe X Praktikum Physik Protokoll zum Versuch 5: Spezifische Wärme Durchgeführt am 10.11.2011 Gruppe X Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm.de) Betreuer: Wir bestätigen hiermit, dass wir das

Mehr

Thermodynamik Wärmeempfindung

Thermodynamik Wärmeempfindung Folie 1/17 Warum fühlt sich 4 warmes wesentlich heißer an als warme? Und weshalb empfinden wir kühles wiederum kälter als kühle? 7 6 5 4 2 - -2 32 32 Folie 2/17 Wir Menschen besitzen kein Sinnesorgan für

Mehr

EMPA: Abteilung Bautechnologien Bericht-Nr. 443 015-1 Auftraggeber: Toggenburger AG, Schlossackerstrasse 20, CH-8404 Winterthur Seite 2 / 7

EMPA: Abteilung Bautechnologien Bericht-Nr. 443 015-1 Auftraggeber: Toggenburger AG, Schlossackerstrasse 20, CH-8404 Winterthur Seite 2 / 7 Auftraggeber: Toggenburger AG, Schlossackerstrasse 20, CH-8404 Winterthur Seite 2 / 7 1 Auftrag Die Firma Toggenburger AG, Schlossackerstrasse 20, CH-8404 Winterthur, erteilte der EMPA Abt. Bautechnologien

Mehr

Wiederholung: Duktilität

Wiederholung: Duktilität Wiederholung: Duktilität Bulkmaterial: prozentuale Bruchdehnung ε b lz l0 εb = l Dünne Schicht: 3-Punkt-Biegetest 0 l Z = Länge der Probe nach dem Bruch l 0 = Länge der Probe vor dem Bruch ε B = Bruchdehnung

Mehr

V8 - Auf- und Entladung von Kondensatoren

V8 - Auf- und Entladung von Kondensatoren V8 - Auf- und Entladung von Kondensatoren Michael Baron, Frank Scholz 07.2.2005 Inhaltsverzeichnis Aufgabenstellung 2 Theoretischer Hintergrund 2 2. Elektrostatische Betrachtung von Kondensatoren.......

Mehr

Versuch 27: Messungen zum Wiedemann-Franzschen Gesetz

Versuch 27: Messungen zum Wiedemann-Franzschen Gesetz Versuch 27: Messungen zum Wiedemann-Franzschen Gesetz Es soll die Temperaturverteilung an Metallstäben in ihrer zeitlichen Entwicklung untersucht werden. Damit kann die zeitliche und räumliche Abhängigkeit

Mehr

MOL - Bestimmung der Molaren Masse nach Dumas

MOL - Bestimmung der Molaren Masse nach Dumas MOL - Bestimmung der Molaren Masse nach Dumas Anfängerpraktikum 2, 2006 Janina Fiehl Daniel Flassig Gruppe 129 Einleitung Das Mol ist, vor allem in der Chemie, als Einheit für die Basisgröße der Stoffmenge

Mehr

1 Entstehung, Aufbau und Gefüge von Nitrierschichten

1 Entstehung, Aufbau und Gefüge von Nitrierschichten 1 Entstehung, Aufbau und Gefüge von Nitrierschichten Dieter Liedtke 1.1 Begriffsbestimmungen Das thermochemische Behandeln zum Anreichern der Randschicht eines Werkstückes mit Stickstoff wird nach DIN

Mehr

Elektrische Leitung. Strom

Elektrische Leitung. Strom lektrische Leitung 1. Leitungsmechanismen Bändermodell 2. Ladungstransport in Festkörpern i) Temperaturabhängigkeit Leiter ii) igen- und Fremdleitung in Halbleitern iii) Stromtransport in Isolatoren iv)

Mehr

Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik. Versuchsbericht für das elektronische Praktikum. Praktikum Nr. 2. Thema: Widerstände und Dioden

Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik. Versuchsbericht für das elektronische Praktikum. Praktikum Nr. 2. Thema: Widerstände und Dioden Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik Versuchsbericht für das elektronische Praktikum Praktikum Nr. 2 Name: Pascal Hahulla Matrikelnr.: 207XXX Thema: Widerstände und Dioden Versuch durchgeführt

Mehr

Dipl.-Ing. Martin Sachs, DB Electronic Daniel Böck GmbH

Dipl.-Ing. Martin Sachs, DB Electronic Daniel Böck GmbH Dipl.-Ing. Martin Sachs, DB Electronic Daniel Böck GmbH Heatsink-Leiterplatten für Power-LED-Anwendungen Durch den immer größer werdenden Einsatzbereich der High-Power-LED s, gerade im Bereich der Beleuchtungstechnik,

Mehr

Theorie - Begriffe. Gleichgewichtszustand. Stationäre Temperaturverteilung. Wärmemenge. Thermoelement

Theorie - Begriffe. Gleichgewichtszustand. Stationäre Temperaturverteilung. Wärmemenge. Thermoelement Theorie - Begriffe Gleichgewichtszustand Ein Gleichgewichtszustand ist ein Zustand in dem sich der betrachtete Parameter eines Systems nicht ändert, aber es können dennoch permanent Vorgänge stattfinden(dynamisches

Mehr

Physik 4 Praktikum Auswertung Hall-Effekt

Physik 4 Praktikum Auswertung Hall-Effekt Physik 4 Praktikum Auswertung Hall-Effekt Von J.W., I.G. 2014 Seite 1. Kurzfassung......... 2 2. Theorie.......... 2 2.1. Elektrischer Strom in Halbleitern..... 2 2.2. Hall-Effekt......... 3 3. Durchführung.........

Mehr

Warum Kühlung sich lohnt - Wärmeleitende Produkte für die Elektronik

Warum Kühlung sich lohnt - Wärmeleitende Produkte für die Elektronik PRESSEARTIKEL Version 21.01.2016 CMC Klebetechnik GmbH Rudolf-Diesel-Strasse 4 67227 Frankenthal Gerald Friederici 06233 872 356 friederici@cmc.de Warum Kühlung sich lohnt - Wärmeleitende Produkte für

Mehr

4.2 Wärmeleitung 4.2.1. Isolatoren 180

4.2 Wärmeleitung 4.2.1. Isolatoren 180 4. Wärmeleitung 4..1. Isolatoren 180 4. Wärmeleitung 4..1 Isolatoren Allgemein gilt für die Wärmeleitfähigkeit (vgl. Kap. 3..5): 1 κ = Cvl 3 dabei ist: C: Wärmekapazität v: Teilchengeschwindigkeit ( Schallgeschwindigkeit

Mehr

Festigkeit und Härte

Festigkeit und Härte Festigkeit und Härte Wichtige Kenngrößen für die Verwendung metallischer Werkstoffe sind deren mechanische Eigenschaften unter statischer Beanspruchung bei Raumtemperatur (RT). Hierbei hervorzuheben sind

Mehr

1.1 Auflösungsvermögen von Spektralapparaten

1.1 Auflösungsvermögen von Spektralapparaten Physikalisches Praktikum für Anfänger - Teil Gruppe Optik. Auflösungsvermögen von Spektralapparaten Einleitung - Motivation Die Untersuchung der Lichtemission bzw. Lichtabsorption von Molekülen und Atomen

Mehr

5.4 Thermische Anforderungen

5.4 Thermische Anforderungen 5.4 Thermische Anforderungen 133 5.4 Thermische Anforderungen Bild 5-32 Testzentrum zur Wintererprobung in Arjeplog, Schweden (Foto: Bosch) Extreme Temperaturen im Fahrzeug können z. B. durch kalte Winternächte

Mehr

Versuch 21. Der Transistor

Versuch 21. Der Transistor Physikalisches Praktikum Versuch 21 Der Transistor Name: Christian Köhler Datum der Durchführung: 07.02.2007 Gruppe Mitarbeiter: Henning Hansen Assistent: Jakob Walowski testiert: 3 1 Einleitung Der Transistor

Mehr

3.8 Wärmeausbreitung. Es gibt drei Möglichkeiten der Energieausbreitung:

3.8 Wärmeausbreitung. Es gibt drei Möglichkeiten der Energieausbreitung: 3.8 Wärmeausbreitung Es gibt drei Möglichkeiten der Energieausbreitung: ➊ Konvektion: Strömung des erwärmten Mediums, z.b. in Flüssigkeiten oder Gasen. ➋ Wärmeleitung: Ausbreitung von Wärmeenergie innerhalb

Mehr

Spezifische Wärmekapazität

Spezifische Wärmekapazität Versuch: KA Fachrichtung Physik Physikalisches Grundpraktikum Erstellt: L. Jahn B. Wehner J. Pöthig J. Stelzer am 01. 06. 1997 Bearbeitet: M. Kreller J. Kelling F. Lemke S. Majewsky i. A. Dr. Escher am

Mehr

Daniell-Element. Eine graphische Darstellung des Daniell-Elementes finden Sie in der Abbildung 1.

Daniell-Element. Eine graphische Darstellung des Daniell-Elementes finden Sie in der Abbildung 1. Dr. Roman Flesch Physikalisch-Chemische Praktika Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie Takustr. 3, 14195 Berlin rflesch@zedat.fu-berlin.de Physikalisch-Chemische Praktika Daniell-Element 1 Grundlagen

Mehr

LTAM-T2EE-ASSER FELJC/GOERI 3. P-Regler

LTAM-T2EE-ASSER FELJC/GOERI 3. P-Regler 3. P-Regler 3.1. Einleitung 3.1.1. Allgemeines Der Regler muss im Regelkreis dafür sorgen, dass der Istwert der Regelgröße X möglichst wenig vom Sollwert W abweicht. Das Verhalten der Regelstrecke ist

Mehr

Verschiedene feste Stoffe werden auf ihre Leitfähigkeit untersucht, z.b. Metalle, Holz, Kohle, Kunststoff, Bleistiftmine.

Verschiedene feste Stoffe werden auf ihre Leitfähigkeit untersucht, z.b. Metalle, Holz, Kohle, Kunststoff, Bleistiftmine. R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 1 26/11/2013 Leiter und Nichtleiter Gute Leiter, schlechte Leiter, Isolatoren Prüfung der Leitfähigkeit verschiedener Stoffe Untersuchung fester Stoffe auf ihre

Mehr

Experimentelle Übungen I E5 Kleine Widerstände / Thermoelement Protokoll

Experimentelle Übungen I E5 Kleine Widerstände / Thermoelement Protokoll Experimentelle Übungen I E5 Kleine Widerstände / Thermoelement Protokoll Jan-Gerd Tenberge 1 Tobias Südkamp 2 6. Januar 2009 1 Matrikel-Nr. 349658 2 Matrikel-Nr. 350069 Experimentelle Übungen I E5 Tenberge,

Mehr

Elektrischer Strom S.Alexandrova 1

Elektrischer Strom S.Alexandrova 1 Elektrischer Strom S.Alexandrova 1 Elektrischer Strom Wichtiger Begriff: Strom als Ladungs Transport Jeder Art: - in ioniziertem Gas - in Elektrolytlösung - im Metall - im Festkörper Enstehet wenn elektrisches

Mehr

Grundlagen der Elektrotechnik im Überblick. Brückenkurs Physik, 5. Tag

Grundlagen der Elektrotechnik im Überblick. Brückenkurs Physik, 5. Tag Grundlagen der Elektrotechnik im Überblick Brückenkurs Physik, 5. Tag Worum geht es? Elektrische Ladung Elektrische Spannung Elektrische Stromstärke Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen 24.09.2014

Mehr

geben. Die Wahrscheinlichkeit von 100% ist hier demnach nur der Gehen wir einmal davon aus, dass die von uns angenommenen

geben. Die Wahrscheinlichkeit von 100% ist hier demnach nur der Gehen wir einmal davon aus, dass die von uns angenommenen geben. Die Wahrscheinlichkeit von 100% ist hier demnach nur der Vollständigkeit halber aufgeführt. Gehen wir einmal davon aus, dass die von uns angenommenen 70% im Beispiel exakt berechnet sind. Was würde

Mehr

Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuchsauswertung

Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuchsauswertung Versuch P2-32 Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuchsauswertung Marco A., Gruppe: Mo-3 Karlsruhe Institut für Technologie, Bachelor Physik Versuchstag: 30.05.2011 1 Inhaltsverzeichnis 1 Bestimmung

Mehr

Eigenleitung von Germanium

Eigenleitung von Germanium Eigenleitung von Germanium Fortgeschrittenen Praktikum I Zusammenfassung In diesem Versuch wird an einem undotierten Halbleiter die Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit bestimmt. Im Gegensatz

Mehr

4 Kondensatoren und Widerstände

4 Kondensatoren und Widerstände 4 Kondensatoren und Widerstände 4. Ziel des Versuchs In diesem Praktikumsteil sollen die Wirkungsweise und die Frequenzabhängigkeit von Kondensatoren im Wechselstromkreis untersucht und verstanden werden.

Mehr

Thermosensoren Sensoren

Thermosensoren Sensoren Thermosensoren Sensoren (Fühler, Wandler) sind Einrichtungen, die eine physikalische Grösse normalerweise in ein elektrisches Signal umformen. Die Messung der Temperatur gehört wohl zu den häufigsten Aufgaben

Mehr

1 Aufgabe: Absorption von Laserstrahlung

1 Aufgabe: Absorption von Laserstrahlung 1 Aufgabe: Absorption von Laserstrahlung Werkstoff n R n i Glas 1,5 0,0 Aluminium (300 K) 25,3 90,0 Aluminium (730 K) 36,2 48,0 Aluminium (930 K) 33,5 41,9 Kupfer 11,0 50,0 Gold 12,0 54,7 Baustahl (570

Mehr

Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen Kennlinien elektrischer Leiter (KL) Frühjahrssemester 2016

Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen Kennlinien elektrischer Leiter (KL) Frühjahrssemester 2016 Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen Kennlinien elektrischer Leiter (KL) Frühjahrssemester 2016 Physik-nstitut der Universität Zürich nhaltsverzeichnis 10 Kennlinien elektrischer Leiter

Mehr

Spezifische Wärme fester Körper

Spezifische Wärme fester Körper 1 Spezifische ärme fester Körper Die spezifische, sowie die molare ärme von Kupfer und Aluminium sollen bestimmt werden. Anhand der molaren ärme von Kupfer bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff soll

Mehr

Werkstoffkunde Chemische Bindungsarten

Werkstoffkunde Chemische Bindungsarten Folie 1/27 Die Elektronen auf der äußersten Schale eines Atoms (Außenelektronen oder Valenzelektronen genannt) bestimmen maßgeblich die chemischen Eigenschaften. Jedes Atom hat dabei das Bestreben die

Mehr

DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR.

DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR. Weitere Files findest du auf www.semestra.ch/files DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR. Physiklabor 4 Michel Kaltenrieder 10. Februar

Mehr

F-Praktikum Physik: Photolumineszenz an Halbleiterheterostruktur

F-Praktikum Physik: Photolumineszenz an Halbleiterheterostruktur F-Praktikum Physik: Photolumineszenz an Halbleiterheterostruktur David Riemenschneider & Felix Spanier 31. Januar 2001 1 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 3 2 Auswertung 3 2.1 Darstellung sämtlicher PL-Spektren................

Mehr

4.2 Metallkristalle. 4.2.1 Bindungsverhältnisse

4.2 Metallkristalle. 4.2.1 Bindungsverhältnisse 4.2 Metallkristalle - 75 % aller Elemente sind Metalle - hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit - metallischer Glanz - Duktilität (Zähigkeit, Verformungsvermögen): Fähigkeit eines Werkstoffs, sich

Mehr

Temperatur. Gebräuchliche Thermometer

Temperatur. Gebräuchliche Thermometer Temperatur Wärme ist Form von mechanischer Energie Umwandlung Wärme mechanische Energie ist möglich! Thermometer Messung der absoluten Temperatur ist aufwendig Menschliche Sinnesorgane sind schlechte "Thermometer"!

Mehr

W10. Wärmeleitung. Es werden die Wärme- und die elektrische Leitfähigkeit zweier Metalle bestimmt und die Proportionalität

W10. Wärmeleitung. Es werden die Wärme- und die elektrische Leitfähigkeit zweier Metalle bestimmt und die Proportionalität W10 Wärmeleitung Es werden die Wärme- und die elektrische Leitfähigkeit zweier Metalle bestimmt und die Proportionalität dieser Größen nachgewiesen. 1. Theoretische Grundlagen 1.1 Wärmeleitung Mikroskopisch

Mehr

3. Struktur des Festkörpers

3. Struktur des Festkörpers 3. Struktur des Festkörpers 3.1 Kristalline und amorphe Strukturen Amorphe Struktur - Atombindung ist gerichtet - unregelmäßige Anordnung der Atome - keinen exakten Schmelzpunkt, sondern langsames Erweichen,

Mehr

GDOES-Treffen Berlin 2008. Sputterprozess und Kristallorientierung

GDOES-Treffen Berlin 2008. Sputterprozess und Kristallorientierung GDOES-Treffen Berlin 2008 Sputterprozess und Kristallorientierung Die folgenden drei Folien zeigen, daß bei polykristallinen Materialien kein mehr oder weniger gleichmäßiger Sputterangriff beobachtet werden

Mehr

Unter welchen Umständen fühlt man sich schwerelos?

Unter welchen Umständen fühlt man sich schwerelos? 7-1-a Unter welchen Umständen fühlt man sich schwerelos? ei starkem lkoholgenuss, setzt das Gleichgewichtsorgan aus und man fühlt sich schwerelos. irekt nach dem ufwachen fühlt man sich besonders fitt

Mehr