Modell zur Veranschaulichung der Meeresströmungen. Best.- Nr

Ähnliche Dokumente
Experimente zu den Themen Energie und Klimawandel

Die Atmosphäre der Erde (4)

SC-PROJEKT EISWÜRFEL: HÖHE = 21MM. Patrick Kurer & Marcel Meschenmoser

Geografie, D. Langhamer. Klimarisiken. Beschreibung des Klimas eines bestimmten Ortes. Räumliche Voraussetzungen erklären Klimaverlauf.

Versuche zur Kontrolle des Erlernten

1. STOFFE UND STOFFEIGENSCHAFTEN ARBEITSBLATT 1.1 MATERIE UND IHRE KLEINSTEN BAUSTEINE VORÜBERLEGUNGEN

Ein Gedankenexperiment:

2. Die Klimazonen Fülle die Tabelle aus. Name der Klimazone Wie ist dort der Sommer? Wie ist dort der Winter?

Wirkung des Luftdrucks

Luft ist nicht Nichts

Schulversuchspraktikum. Constanze Koch. Sommersemester Klassenstufen 5 & 6. Wasser als Lösungsmittel. Kurzprotokoll

Wasserdurchlässigkeit und Kapillaraufstieg

Prinzipien der Ozeanographie: von Dr. U. Struck, GeoBio-Center an der LMU

Lösungen der Arbeitsblätter. Lösungen. Arbeitsblatt 2. Arbeitsblatt 3

Sicherheit am Kessel Einführung Seite 1 von 8 Seite

Was hast du beobachtet? Viele Büroklammern

Nehmen wir mal das Auftriebskraftwerk auseinander

Archimedes Prinzip einfach Best.- Nr. MD gleiche Markierung am Kraftmesser. verdrängtes Flüssigkeitsvolumen

Schwimmen, Schweben, Sinken

Euglena - Pflanze oder Tier? Was für ein Lebewesen findest Du hier, und was hat es mit Fotosynthese zu tun?

B e g l e i t m a t e r i a l z u r O n l i n e - V e r s i o n

Experimente zu den Themen Energie und Klimawandel

Wärmeleitung in Flüssigkeiten (Artikelnr.: P )

Forschertagebuch. Warum schwimmen manche Dinge und andere nicht? Auftrieb im Wasser. von:

Globale atmosphärische Zirkulation

Kernaussagen zum Teilchenmodell

Wasser ein besonderer Stoff

Name und des Einsenders

Physik * Jahrgangsstufe 9 * Schülerübung

Mittel- und Oberstufe - MITTEL:

Erscheinungsformen und Eigenschaften des Wassers

Warum ist der Winter kalt?

Sonne wärmt A Papier. 1 Metall. 4 Holz

Bild kann vom Original abweichen.

Physikalisches Grundpraktikum

Die Kleinsten unter den Kleinen. - Einführung eines Teilchenmodells

Zustandsformen und Übergänge: Schmelzen

Die Klimazonen der Erde

AW Belüftung. Die 23 Liter Luft würden aus allen Anschlussstellen herausgesaugt werden. Dabei würden einige Sifons leer gesaugt werden.

Temperatur, Luftdruck, Meteorologie

Frage 1. Salinität i. Idee: Zuflüsse, sprich die Wolga, müssen das Salz im Kaspischen Meer liefern. formal. 7.8 # # 12.

1.7 Bezugssysteme und Trägheitskräfte Physikalische Größen sind Angaben über Messgrößen

Wie ist der Druck p allgemein definiert. Wie groß ist der Luftdruck unter Normalbedingungen ungefähr? Welche Einheit hat er?

In der Natur verschwindet nichts - Lösen und Auskristallisieren von Kochsalz

Was bedeutet eigentlich natürlicher Treibhauseffekt?

Die Bedeutung des Windes für das Fliegen und Ballonfahren Wetterkunde von Dr. Manfred Reiber Teil 2

Funktionsmodell des Blutkreislaufes

Magnetfeldrichtung - +

Dieses Skript gehört:

Klassenarbeit - Mechanik

Fest flüssig - gasförmig

Versuche mit Wasser. Das Rennen der Wassertiere Blühende Papierblumen Warm und kalt Eine Wasserlupe Bärlappsporen Löcher im Tiefkühlbeutel

Unterrichtskonzept zum Themenbereich Wasser (NT 5.1.2)

Sonne Wetter Jahreszeiten

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Physik kompetenzorientiert: Wärmelehre 2

Aufgaben Hydraulik I, 26. August 2010, total 150 Pkt.

Das Wetter. Mit Rätseln, Spielen und Entdecker-Klappen! SEHEN I HÖREN I MITMACHEN. Band 18.

Hydromechanik Hausarbeiten 1

Wärmelehre Teil I. Matthias Laukenmann. Laukenmann, Pädagogische Hochschule Heidelberg

Zweisprachiger Wettbewerb Physik 1. Schuljahr

Mein Buch von den erneuerbaren Energien. Sonne - Wind - Wasser. Name: Umweltstation Schullandheim Bissel

Aufbau einer Gewitterwolke:

Physik Q4 (sp, )

Klassische Experimentalphysik I (Mechanik) (WS 16/17)

FOALWATCH Gebrauchsanleitung

Die Atmosphäre der Erde (2)

Die Papierspirale (1) Stand: 08.Oktober 2014

Klassenarbeit - Die Erde

Jet Stream. und sein Einfluss auf die Synoptische Wetterlage in den mittleren Breiten

Barlowsches Rad - Ohne Quecksilber Best.- Nr. MD00402

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Lernwerkstatt: Wasserverbrauch. Das komplette Material finden Sie hier:

Hurrikan, Taifun und Co.

Versuch: In der Natur verschwindet nichts - Lösen und Auskristallisieren von Salz

Volumenbestimmung regelmäßiger und unregelmäßiger Körper (Artikelnr.: P )

Das Sonnensystem. Teil 11. Peter Hauschildt 6. Dezember Hamburger Sternwarte Gojenbergsweg Hamburg

Das ist ja nicht normal!

Abiturprüfung Physik, Grundkurs. Aufgabe: Die Helmholtzspule, die Messung des Erdmagnetfeldes sowie seine Wirkung auf geladene Teilchen

Wie entsteht ein Gewitter?

Zweisprachiger Wettbewerb Physik 2. Schuljahr

1. Federwaage 5 Punkte

Themen: Versuchsbeschreibungen, Optik 1 (Licht und Schatten)

Abiturprüfung Physik, Leistungskurs

Einfluss der Klimafaktoren Infotexte/Arbeitsblatt

KAPITEL 1: Die Welt, in der wir uns bewegen

Druck, Kompressibilität, Schweredruck

Wasser. Versuche. Seite 26

Pangea Mathematikwettbewerb FRAGENKATALOG Klasse

Verlaufsprotokoll. 1. Unterrichtseinheit zum Thema Luft und Luftdruck: Eigenschaften von warmer Luft untersuchen

Die thermohaline Zirkulation

wir-sind-klasse.jimdo.com Exosphäre (ab ca. 600km) Thermosphäre (85 600km) Temperaturanstieg elektrisch leitende Schicht (reflektiert Rundfunkwellen)

b) Warum kann man von Konstanz aus Bregenz nicht sehen?

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

Experimente Lehrerinformation

Montageanleitung Vorgartenzaun List Art. Nr.GD4074A/818588/ made for ZEUS GmbH & Co. KG

Glykolyse (Druckmessung)

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Lernwerkstatt für die Klassen 5 bis 6: Temperatur und Wärme

Transkript:

Modell zur Veranschaulichung der Meeresströmungen Best.- Nr. 2015483 1. Beschreibung 1.1 Pädagogische Zielsetzungen Mit diesem einfachen und sehr anschaulichen Modell lässt sich der Einfluss der Temperatur und des Salzgehalts bei der Entstehung von Meerestiefenströmungen veranschaulichen. Seite 1 von 7

1.2 Zeichnung Abb 1 1.3 Zusammensetzung 2 Kunststoffröhren (300 x 20 mm ), an beiden Öffnungen aufgebohrt; mit Gummidichtungen; 2 Kunststoffröhren (218 x 8 mm ); 2 würfelförmige kunststoffüberzogene Behälter mit einem Volumen von 1 dm³ 2. Versuchsaufbau 2.1 Montage Die Röhrchen werden gemäß Abb. 1 zusammengesteckt. 2.2 Vorsichtsmaßnahmen beim Versuchsaufbau Damit sich die Querverbindungsröhren bei der Montage leichter anbringen lassen und eine vollkommene Dichtheit der Vorrichtung sichergestellt werden kann, kann man dann die Ansatzstücke aus Gummi mit Vaseline einreiben. Seite 2 von 7

2.3 Reinigung Spülen Sie alle Röhren sorgfältig mit klarem Wasser aus, um zu verhindern, dass der Kunststoff durch Farbstoffe blau oder rot eingefärbt bleibt; lassen Sie das Wasser ablaufen. 3. Verwenden des Versuchsaufbaues 3.1 Hinweis Meeresströmungen entstehen im Wesentlichen durch zwei Triebkräfte: den unterschiedlichen Salzgehalt und die Windeinwirkung. Zwei Parameter, nämlich die Temperatur und der Salzgehalt, bestimmen die Dichte des Meerwassers: diese steigt auch, wenn die Temperatur sinkt. Große Wassermassen unterschiedlicher Dichte vermischen sich untereinander nicht; wenn sie aufeinandertreffen, neigt das Wasser mit der größeren Dichte dazu, unter dem mit der geringeren Dichte hindurchzuströmen. Am Äquator erwärmen sich die Wassermassen, dehnen sich aus, verlieren an Dichte und fließen tendenziell zu den Polen hin ab, angetrieben durch die Windeinwirkung. Die so erzeugten Meeresströmungen werden infolge der durch die Erddrehung hervorgerufene Corioliskraft auf der Nordhalbkugel nach rechts abgelenkt und auf der Südhalbkugel nach links. Mit zunehmender Nähe zu den Polen geben die Oberflächenströmungen einen Großteil der in den Tropen aufgenommenen Wärme wieder an die Atmosphäre ab. In den Polargebieten sinken diese einerseits aufgrund ihrer niedrigeren Temperaturen, andererseits aber auch wegen ihres durch die Eisbildung eher zunehmenden Salzgehalts schwereren Wassermassen mehrere Hundert Meter unter die Meeresoberfläche ab, um die Pole zu umkreisen und dann wieder in Richtung Äquator zu strömen. Diese tieferen Strömungen bewegen sich viel ungeordneter und vor allem auch langsamer als die Strömungen an der Oberfläche, wobei sich allerdings global gesehen die in der Tiefe von Nord nach Süd beförderten Wassermassen mit den an der Oberfläche vom Äquator zu den Polen hin bewegten Wassermassen die Waage halten. 3.2 Grundprinzip des Versuchsaufbaus Überprüfung des Einflusses der unterschiedlichen physikalischen Faktoren (Temperatur, Salzgehalt) auf die Wasserströmungen. Seite 3 von 7

3.3 Vorsichtsmaßnahmen bei der Anwendung Vermeiden Sie es, zu heißes Wasser (mit einer Temperatur von über 80 C) in die würfelförmigen Behälter einzufüllen, damit sich die Beschaffenheit des Kunststoffes nicht verändert (Experiment 1). Verschließen Sie die Kolben mit den Farbstoffen unmittelbar nach deren Benutzung wieder und vermeiden Sie Spritzer (Kittel unbedingt erforderlich!). 4. Pädagogischer Nutzen Die Erde verglichen mit anderen Planeten des Sonnensystems: Herausarbeiten einiger Besonderheiten: mit dem Versuchsaufbau lässt sich einfach und anschaulich darstellen, dass die äußeren Hüllen der Planeten Bewegungen unterworfen sind. Die energetische Erklärung dieser Bewegungen gehört jedoch zum Lehrstoff der Klasse vor dem Abitur. Die Sonneneinstrahlung und die Bewegungen der äußeren Hüllen der Planeten: die ungleiche Verteilung der Sonneneinstrahlung auf der Erde ist der Auslöser für die Bewegungen in der Atmosphäre und die Meeresströmungen (große Meeresströme). Seite 4 von 7

4.2 Experiment 1: Veranschaulichung der Rolle der Temperatur bei der Entstehung der Meerestiefenströmungen Notwendige Hilfsmittel roter Farbstoff (z. B. Eosin) und blauer Farbstoff (Methylenblau) Eiswürfel sehr heißes Wasser (t <=80 C) Aufbau der Versuchsanordnung Befüllen Sie die waagerechten und senkrechten Röhren mit Wasser einer der Umgebungsluft entsprechenden Temperatur, vergewissern Sie sich dabei, dass der Wasserstand gleich hoch ist. Geben Sie die Eiswürfel in einen der würfelförmigen Behälter und gießen Sie möglichst heißes Wasser in den anderen. Warten Sie einige Augenblicke und geben Sie dann einen Kaffeelöffel Methylenblau auf der Seite mit den Eiswürfeln zu und die gleiche Menge Eosin auf der anderen Seite; homogenisieren Sie die beiden Lösungen schnell mit einem Rührstab. Skizze des Versuchsaufbaus heiße Röhre (aufsteigende Strömungen) + roter Farbstoff kalte Röhre (absteigende Strömungen) + blauer Farbstoff heißes Wasser Eiswürfel Seite 5 von 7

Beobachtungen und Ergebnisse Das rot gefärbte Wasser (= Oberflächenströmungen) bewegt sich schnell über die obere Röhre von der heißen Seite (= dem Äquator) zur kalten Seite (= dem Pol), und umgekehrt strömt das blau eingefärbte Wasser (= Meerestiefenströmungen) von der kalten Seite zur heißen Seite. Das heiße Wasser (rot) verdrängt beim Einströmen auf der kalten Seite das kalte Wasser (blau) nach unten. Wenn das kalte Wasser erst einmal auf der heißen Seite angekommen ist, sinkt es zunächst unter das heiße Wasser ab und steigt dann aufgewärmt langsam in feinen bläulichen Spiralen an die Oberfläche. Vorzusehender vergleichender Versuchsaufbau Rot gefärbtes kaltes Wasser / blau gefärbtes heißes Wasser (es reicht hierzu aus, den Inhalt der würfelförmigen Behälter umgekehrt einzufüllen). Seite 6 von 7

4.3 Experiment 2: Veranschaulichung der Wirkung des Salzgehalts auf die Dichte des Wassers Notwendige Hilfsmittel Süßwasser und Salzwasser (gesättigte Lösung) mit einer der Umgebungsluft entsprechenden Temperatur Methylenblau Aufbau der Versuchsanordnung Anmerkung: Die würfelförmigen Behälter sorgen in leerem Zustand für die Stabilität des Versuchsaufbaus. Befüllen Sie die Konstruktion zu drei Vierteln mit reinem Süßwasser. Setzen Sie die Befüllung mit Salzwasser fort, das mit Methylenblau gefärbt wurde, indem Sie das Wasser in eine der beiden senkrechten Röhren, z. B. die linke, gießen. Beobachtungen und Ergebnisse Das gefärbte Salzwasser breitet sich schnell von rechts über die untere Röhre aus; gleichzeitig breitet sich das Süßwasser der rechten Röhre von links über die obere Röhre aus. Nach einigen Augenblicken stellt man in den beiden Röhren fest, dass sich das klare Süßwasser an der Oberfläche befindet, während das dichtere Salzwasser unten verharrt. Vorzusehender vergleichender Versuchsaufbau Mit Methylenblau gefärbtes Süßwasser / Salzwasser. Seite 7 von 7