Stationenbetrieb DBW. 8. Januar 2011

Transkript

1 Stationenbetrieb DBW 8. Januar

2 Station I AUFGABE. Welche Einheit gehört zu welcher Größe? Schreibe den richtigen Buchstaben hinter jeder Einheit: A B C D E F G H Volumen Länge Zeit Beschleunigung Geschwindigkeit Energie Dichte Masse Sekunden.... Joule..... Kilogramm pro Kubikmeter... Meter pro Sekunde..... Meter Kilogramm... Kubikmeter Meter pro Sekunde pro Sekunde......

3 Station II AUFGABE. Lückentext; fülle die Lücken aus! Die Größe besagt, wie viel Kilogramm Masse pro Volumen enthalten sind, also, wie viel Masse ein Kubikmeter enthält. Somit ist die Einheit der Dichte. Ein Kilogramm Eisen und ein Kilogramm Luft sind schwer, aber ein Kilogramm nimmt viel mehr Volumen ein, weil die Dichte von viel größer als die Dichte von ist. Wenn Moleküle sich schneller bewegen, brauchen sie in der Regel mehr Platz; darum sich ein Material bei Erhitzung aus. Aber wenn dieselbe Masse mehr Volumen braucht, ist die Dichte somit ; die Dichte nimmt in der Regel, wenn die Temperatur zunimmt. Eine Ausnahme ist hier, für welches die Dichte von -4 Grad auf 0 Grad zunimmt. Wir können froh sein, dass dies der Fall ist; weil die Dichte von Eis kleiner ist als die Dichte von, bleibt Eis auf Wasser und somit kann man dann auch.

4 Station III AUFGABE. Lies die Erklärung und löse die Aufgaben. Die Wärmekapazität eines Materials besagt, wie viel Energie an einen Kilogramm dieses Materials gegeben werden muss, damit sich die Temperatur um einen Grad erhöht. Für Wasser ist die Wärmekapazität 4200 Joule pro Kilogramm pro Kelvin. Um einen Kilogramm Wasser um 4 Grad zu erhitzen, müssen wir dann natürlich viermal so viel Energie hinzufügen, also = Joule. Um dann 3 Kilogramm Wasser um 4 Grad zu erhitzen, müssen wir dreimal so viel als das Vorige an Energie zufügen, also = Joule. A. Wie viel Energie braucht man, um 2 Kilogramm Wasser (also etwa 2 Liter) um 1 Grad zu erhitzen? B. Wie viel Energie braucht man, um 2 Kilogramm Wasser um 10 Grad zu erhitzen? C. Wie viel Energie braucht man, um eine Tasse Wasser (etwa 200 Gramm) um 80 Grad zu erhitzen? (Hinweis: 1KG = 1000 Gramm)

5 Station IV AUFGABE. Lies den Text und beantworte die Frage. Die Wärmekapazität eines Materials besagt, wie viel Energie an einen Kilogramm dieses Materials gegeben werden muss, damit sich die Temperatur um einen Grad erhöht. Für Wasser ist die Wärmekapazität 4200 Joule pro Kilogramm pro Kelvin. Dieser Wert ist in Vergleich zu den Wärmekapazitäten von anderen Materialen sehr hoch! Das heißt, dass um 1 Kilogramm Wasser um einen Grad zu erwärmen viel mehr Energie nötig ist, als um 1 Kilogramm Luft, Stein oder Kerzenwachs um einen Grad zu erwärmen. Darum tut es auch nicht so Weh, wenn etwas Kerzenwachs auf deine Hand fällt, während es wirklich Weh tut und sogar schädlich ist, wenn heißes Wasser von derselben Temperatur auf deine Hand fällt. Dies ist, weil das heiße Wasser viel mehr Energie enthält als der Kerzenwachs. Aus diesem Grund kühlt Kerzenwachs viel schneller als Wasser ab; es ist beim Wachs nicht so viel Energie abzugeben und das geht somit schneller. Frage: Warum ist bei Ländern am Meer das Klima so viel gleichmäßiger? Zum Beispiel in der Mitte der Vereinigten Staaten ist es im Sommer viel wärmer als in Holland, aber im Winter ist es dort viel kälter als in Holland. Wie kann das?

6 Station V Moleküle bestehen aus Atomen, und die Atome sind sehr klein. Ein Atom ist etwa = = 0, Meter groß. Das heißt also, dass wir = neben einander legen müssen, um einen Meter aufzufüllen. Auch sind Moleküle viel leichter als wir: es braucht (eine Eins mit 23 Nullen) Wassermoleküle um 2, 3 Gramm Wasser zu haben. A. Wie viel Wassermolekülen sind in 1 Liter enthalten? B. Du möchtest ein Modell eines Atoms machen, sodass ein Atom etwa 10 Centimeter groß ist. Um welchen Faktor hast du dann die Atome vergrößert? C Wie groß würdest du sein, wenn du dich auch um so einen Faktor vergrößerst?