Wärmelehre 1. Temperatur 17 1.1. Der Temperaturbegriff 17 1.2. Temperaturskalen 18 Übungen und Aufgaben 19., 2. Die Wärmeausdehnung fester und flüssiger Körper 24 2.1. Die lineare Ausdehnung fester Körper 24 2.2. Die Volumenausdehnung fester und flüssiger Körper 25 Übungen und Aufgaben 28 3. Die Zustandsänderungen des idealen Gases 33 3.1. Die allgemeine Zustandsgieichung für das ideale Gas 33 3.2. Die isotherme Zustandsänderung 33 \ 3.3. Die isochore Zustandsänderung 34 3.4. Die isobare Zustandsänderung 35 3.5. Zusammenfassung 36 Übungen und Aufgaben 37 ' 4. Ideale und reale Gase 42. y 4.1. Die Abhängigkeit des Terms 42 1 4.2. Die allgemeine Gaskonstante R 0 43 4.3. Die Isothermen des realen Gases 45 Übungen und Aufgaben 46 5; Die Wärmeenergie - 49 5.1. Wärme als Energieform 49 5.2. Die Wärmekapazität 50 5.3.. Die Wärmeübertragung 51 Übungen und Aufgaben 53 6. - Die Änderung des Aggregatzustandes 57 6.1. Die Charakterisierung der Aggregatzustände 57 6.2. Die Änderung des Aggregatzustandes 58 6.3. Das Gesetz vom Umschlagen quantitativer Veränderungen in qualitative Veränderungen 62 Übungen und Aufgaben 63 7. Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik 66, 7.1. Der Weg zum 1. Hauptsatz 66 7.2. Formulierungen des 1. Hauptsatzes 67 -. 1 Übungen und Aufgaben 69 8. Anwendungen des 1. Hauptsatzes auf Zustandsänderungen v.on Gasen 72 8.1. Energieumwandlunger^bei isochoren Zustandsänderungen 72 8.2. Energieumwandlungen bei isobaren Zustandsänderungen 72 >, 8.3. x Energieumwandlüngen bei isothermen Zustandsänderungen 75 8.4. Energieumwandlungen bei adiabatischen Zustandsänderungen 76 Übungen und Aufgaben 77 9 http://d-nb.info/870774166
9. Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 81 9.1. Reversible Zustandsänderungen 81 9.2. Die Notwendigkeit des 2. Hauptsatzes 82.9.3. Formulierungen des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik 82 Übungen und Aufgaben 83 10. Energieversorgung und Carnotscher Kreisprozeß 85 10.1. Fragen der Energieversorgung 85 10.2.. Der Carnotsche Kreisprozeß 86 Übungen und Aufgaben 89 11. Grundbegriffe der kinetischen Gastheorie 92 11.1. Verschiedene Beobachtungsweisen der objektiven Realität 92 11.2. Die molekulare Struktur der Gase 92 11.3. Die Grundgleichung der kinetischen Gastheorie 93 Übungen und Aufgaben 97 Zusammenfassende Übungen zur Wärmelehre 102 Elektrik Zur Grammatik 1. Angabe eines Zwecks 102 2. Angabe eines Mittels 103 3. Attributsatz 103 4. Proportiönalsatz 105 5. Konsekutivsatz 105 Zu Wortschatz und Wortbildung 106 12. Grundbegriffe des.gleichstromkreises 109 12.1. Die elektrische Stromstärke 109 12.2. Die elektrische Spannung 110 12.3. Das Ohmsche Gesetz und der elektrische Widerstand 110 12.4. Die, experimentelle Methode am'beispiel des OAwschen Gesetzes 111 Übungen und Aufgaben 113 13. Das Widerstandsgesetz und die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes 118 13.1. Das Widerstandsgesetz 118 13.2. Die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes 119 13.3. Stufen des Erkenntnisprozesses am Beispiel des Widerstandsgesetzes 120 Übungen und Aufgaben.121 14. Die elektrische Arbeit und die elektrische Leistung 125 Übungen und Aufgaben 126 15.. Die Zusammenschaltung von Widerständen 128 15.1. Die Reihenschaltung von Widerständen 128 15.2. Die Parallelschaltung von Widerständen 129 15.3. Gemischte Schaltungen 131 15.4. Anwendungen der Parallelschaltung und der Reihenschaltung von Widerständen 132 Übungen und Aufgaben 135 10
16. Das elektrische Feld 140 16.1. Die elektrische Ladung 140 16.2. Entstehung und Beschreibung des elektrischen Feldes 142 Übungen und Aufgaben 144 17. Kondensatoren 149 17.1. Die Kapazität eines Kondensators 149 17.2. Energie eines geladenen Kondensators 151 Übungen und Aufgaben 152 18. Das magnetische Feld 156 18.1. Der Dauermagnetismus 156 18.2. Der Elektromagnetismus 157 Übungen und Aufgaben 161 19. Die elektromagnetische Induktion 166 19.1. Grundversuche zur elektromagnetischen Induktion 166 19.2. Das Induktionsgesetz 167 19.3. Das Lenzsche Gesetz 168 19.4. Die Selbstinduktion 169 19.5. Der Transformator 170 Übungen und Aufgaben 172 Zusammenfassende Übungen zur Elektrik 178 ' Mechanik Inhaltsverzeichnis Zur Grammatik 178 1. Angabe einer Bedingung 178 2. Angabe eines Mittels, eines Zweckes, einer Bedingung oder eines Grundes durch präpositionale Wortgruppen 178 3. Vorgangs- und Zustandspassiv 180 Zu Wortschatz und Wortbildung 181 20. Kinematik der Punktmasse 183 20.1. Grundbegriffe 183 20.2. Bewegung einer Punktmasse auf einer geraden Bahn 185 Übungen und Aufgaben 188 21. Die gleichförmige Bewegung einer Punktmasse auf einer Kreisbahn 195 21.1. Bahn-und Winkelgeschwindigkeit 195 21.2. Die Radialbeschleunigung 196 n 21.3. Umlaufzeit und Umlaufzahl 197 'Übungen und Aufgaben 199 22. Die Kraft und das statische Gleichgewicht 203 22.1. Die Kraft als physikalische Größe 203 22.2. Addition und Zerlegung von Kräften 204 22.3. Das statische Gleichgewicht einer Punktmasse 206 22.4. Das Drehmoment und das statische Gleichgewicht eines starren Körpers 207 \ 22.5. Anwendung der Sätze über das statische Gleichgewicht auf einige einfache Maschinen 208 11
. 22.6. Der Massemittelpunkt 210 Übungen und Aufgäben 211 23. Das Grundgesetz der Dynamik 219 23.1. Zur dynamischen Betrachtung der Bewegung 219 23.2. Grundgesetz der Dynamik 219 23.3. Anwendung des Grundgesetzes derdynamik 220 Übungen und Aufgaben 223 24. Anwendung des Grundgesetzes der Dynamik auf die Kreisbewegung 228 24.1. Die Radialkraft 228 24.2. Die Zentrifugal- oder Fliehkraft 228 24.3. Die erste kosmische Geschwindigkeit 229 Übungen und Aufgaben 230 25. Die Gravitation 234 25.1. Das Gravitationsgesetz und seine Entdeckung 234 25.2. Anwendung des Gravitationsgesetzes, 235' 25.3. Das Gravitationsfeld 236 Übungen und. Aufgaben 237 26. Die mechanische Arbeit, die Leistung und der Wirkungsgrad 241 26.1. Die mechanische Arbeit 241 26.2. Die mechanische Leistung 242 26.3. Der mechanische Wirkungsgrad 243 Übungen und Aufgaben 244 27. Der Energieerhaltungssatz der Mechanik und der Impulserhaltungssatz 248 ' 27.1. Mechanische Energie und Energieerhaltungssatz 248 27.2. Impuls und Impulserhaltungssatz 249 Übungen und Aufgaben 251 ' Zusammenfassende Übungen zur Mechanik 256 Zur Grammatik 1. Angabe eines Grundes 256 2. Erweitertes Attribut 257 Zu Wortschatz und Wortbildung 259,. ' Schwingungen und Wellen 28. Mechanische Schwingungen 261 -. 28.1. Grundbegriffe der mechanischen Schwingung 261 28.2. Die harmonische Schwingung 263 28.3. Zusammensetzung von Schwingungen 265 28.4. Erzwungene Schwingungen und Resonanz 266 Übungen und Aufgaben 267 29. Mechanische Wellen 272 29.1. Entstehung einer Welle 272 29:2. Die Kenngrößen einer Welle und die Wellengleichung 273 29.3. Wellenarten 275 29.4. Das Huygenssche Prinzip 275 12
29.5. Die Erklärung von Reflexion und Brechung mit dem Huygensschzn Prinzip 276,29.6. Die Interferenz zweier Wellen 278 Übungen und Aufgaben 279 30. Elektromagnetische Schwingungen 283 30.1. Vorgänge im elektrischen Schwingkreis 283 30.2. Die Erzeugung ungedämpfter elektromagnetischer Schwingungen 285 Übungen und Aufgaben 286 31. Elektromagnetische Wellen und elektromagnetisches Spektrum 291 31.1. Entstehung einer elektromagnetischen Welle am elektrischen Schwingkreis 291 31.2. Das elektromagnetische Spektrum 293 31.3. Hertzsche Wellen 294 31.4. Die wissenschaftlichen Leistungen von Heinrich Hertz 294 Übungen und Aufgaben 296 32. Der Wellencharakter des Lichtes 298 32.1. Das Licht als Teil des elektromagnetischen Spektrums 298 32.2. Eigenschaften der Lichtwellen 299 Übungen und Aufgaben 307 33. Sonnenstrahlung und Gammastrahlung 312\ 33.1. Das Wesen der Sonnenstrahlung 312 33.2. ( Eigenschaften und Anwendung der Sonnenstrahlen 313 33.3. Die Gammastrahlung 314 Übungen - 314 ' ' 34. Dialektische Einheit von Wellen- und Teilchenaspekt des Lichtes 317 34.1. Die Entwicklung der Lichttheorien 317> 34.2. Zur Entstehung der Quantentheorie des Lichtes 318 34.3: Zum Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes 319 Übungen und Aufgaben 320 Zusammenfassende Übungen zu Schwingungen und Wellen 324 Zur Grammatik 324 1. Angabe einer Einräumung 324 ' Zu Wortschatz und Wortbildung 325 Fortsetzung Mechanik 35. Reibung 327 35.1. Haftreibung (Reibung der Ruhe) 327 35.2. Reibung der Bewegung 329 35.3. Die Bedeutung der Reibung in der Praxis 331 Übungen und Aufgaben 332 36. Die elastische Verformung fester Körper 336 36.1. Verformung und elastische Kräfte 336 36.2. Spannung, relative Verformung, /foc&esches Gesetz 336 1 13
J x 36.3. Dehnung und Stauchung 338 36.4. Biegung 339 36.5. Scherung 340 36.6. Torsion 341 36.7. Elastische Energie 342 36.8. Spannungs-Dehnungs-Diagramm 342 Übungen und Aufgaben 343.37. Statik der Flüssigkeiten und Gase 347 37.1. Hydrostatik 347 >7.2. Aerostatik 352 37.3. Druckmessung mit Hilfe einer Flüssigkeitssäule 354. Übungen und Aufgaben 355 38. * Dynamik der Flüssigkeiten und Gase 358 38.1. Die Beschreibung von Flüssigkeitsströmungen 359 38.2. Beispiele für Flüssigkeitsströmungen 362 38.3. Innere Reibung 364 Übungen und Aufgaben 366 39. Die Rotation des starren Körpers 370... 39.1. Freiheitsgrade 370 39.2. Rotationsenergie und Trägheitsmoment 372 39.3. Berechnung von Trägheitsmomenten 373 39.4. Grundgesetz der Dynamik für rotierende Körper 377 39.5. Drehimpuls und Drehimpulserhaltungssatz 378 39.6. Gegenüberstellung analoger Translationsgrößen und Rotationsgrößen 379, Übungen und Aufgaben 380 Fortsetzung Elektrik 40. Wechselstrom und Wechselstromwiderstände 384 40.1. Sinusförmiger Wechselstrom und sinusförmige Wechselspannung 384 40.2. Die Messung von Wechselstromgrößen 386 40.3. Widerstände im Wechselstromkreis 388 Übungen und Aufgaben 392 ~ 41. Die Zusammenschaltung von Wechselstromwiderständen 396 41.1. Die Zeigerdarstellung von sinusförmigen Stromstärken und Spannungen 396 41.2. Die Reihenschaltung von ohmschem, induktivem und kapazitivem Widerstand 397 41.3. Die Parallelschaltung von ohmschem, induktivem und kapazitivem Widerstand 400 Übungen und Aufgaben 402 ' ' 42. Die elektrische Leistung im Wechselstromkreis 405 42.1. Die Darstellung der elektrischen Leistung irri Wechselstromkreis 406 42.2. Die ökonomische Bedeutung der Blindleistung 410 42.3. Die Erhöhung des Leistungsfaktors 411 Übungen und Aufgaben 412 14
Inhalts verzeichn is t 43. Leitungsvorgänge in Festkörpern 416 43.1. v Die elektrische Leitung in Metallen 416 43.2. Die elektrische Leitung in Halbleitern 419 Übungen und Aufgaben 425 44. Die elektrische Leitung im Hochvakuum 428 44.1. Erzeugung von Ladungsträgern im Hochvakuum 428 44.2. Elektronenröhren 429 44.3. Die Elektronenstrahlröhre 431 Übungen 432 Anhang Das Internationale Einheitensystem (SI) 434 Übersicht über die SI-Einheiten 435 Die wichtigsten Buchstabensymbole 436 Wichtige physikalische Konstanten 440 Lösungen zu den Textaufgaben 441 Sachwortverzeichnis für Physik 450 Sachwortverzeichnis für Grammatik 455 15