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Wärme ist eine Form von Energie. Je größer die Wärmeenergie, desto heißer ist der Körper.

In dieser Lektion werden wir lernen

  1. Unterschied zwischen Wärme und Temperatur
  2. Wärme als Energieform
  3. Arten von Stoffen basierend auf ihrer Fähigkeit, Wärmeenergie zu leiten oder Feuer zu fangen
  4. Umwandlung von Wärmeenergie in andere Energieformen und umgekehrt
  5. Wärmefluss von hoher Temperatur zu niedriger Temperatur
  6. Welche unterschiedlichen Wirkungen hat Hitze?
  7. Was passiert, wenn die Wärme auf verschiedene Aggregatzustände angewendet wird – Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase?

Beginnen wir damit, den Unterschied zwischen Wärme und Temperatur zu verstehen.

Unterschied zwischen Wärme und Temperatur

Wärme ist eine Form von Energie

Temperatur ist der Grad der Hitze oder Kälte eines Körpers

Hitze ist die Ursache

Temperatur ist der Effekt

Es ist die kombinierte Energie aller Moleküle, die sich in einem Körper bewegen

Es ist nur das Maß dafür, wie schnell sich Moleküle in einem Körper bewegen. Je schneller die Moleküle schwingen, desto heißer wird der Körper.

SI-Einheit für Wärme ist Joule (J); andere Einheiten sind Kalorien (Cal) und Kilokalorien (KCal)

Die SI-Einheit der Temperatur ist Kelvin (K); andere Einheiten sind Celsius (°C) und Fahrenheit (°F)

Umwandlung von Wärmeenergie in andere Energieformen

Wärmeenergie kann in andere Energieformen wie mechanische Energie, Lichtenergie und elektrische Energie umgewandelt werden.

Umwandlung anderer Energieformen in Wärmeenergie

Wärmequellen – Sonne (natürliche Wärmequelle), Feuer, Elektrizität

Arten von Substanzen

Brennbare Stoffe sind Stoffe, die sich leicht entzünden können. ZB LPG, Holz, Gras, Kerosin, Papier

Nicht brennbare Stoffe sind Stoffe, die feuerbeständig sind. ZB Wasser, Sand, Stein, Beton

Leiter sind Stoffe, durch die Wärme leicht geleitet wird. ZB Silber, Gold, Kupfer, Aluminium

Isolatoren sind Stoffe, durch die Wärme schlecht geleitet wird. ZB Holz, Glas, Wachs, Stein, Wasser, Luft

Temperatur

Die Temperatur eines Körpers ist ein Maß für den Grad der Hitze oder Kälte dieses Körpers.

Sie ist ein Maß für die Wärmemenge, die in einem Körper vorhanden ist.

Wärmefluss

Bringt man zwei Stoffe mit unterschiedlichen Temperaturen in Kontakt, fließt Wärme vom heißeren zum kälteren Körper, bis sich ihre Temperaturen angeglichen haben.

Um beispielsweise ein Glas heiße Milch abzukühlen, stellen Sie es in kaltes Wasser. Wärme fließt von heißer Milch zu kaltem Wasser.

Skalen der Temperatur

Skala

Gemessen als

Niedrigste Skala

(Gefrierpunkt von Wasser)

Obere Skala

(Siedepunkt von Wasser)

Das Intervall zwischen den Fixpunkten wird unterteilt in

Celsius

Grad Celsius

0 Grad

100 Grad

100 Teile

Fahrenheit

Grad Fahrenheit

32 ° F

212 °F

180 Teile

Kelvin

Grad Kelvin

273K

373K

100 Teile

Celsius in Fahrenheit = (°C ×(9/5)) + 32 = °F

Fahrenheit in Celsius = ((°F – 32 ) × (5/9)) = °C

Celsius zu Kelvin = °C + 272 = K

Wenn es zwei Objekte mit unterschiedlichen Temperaturen gibt, überträgt das eine mit der höheren Temperatur Wärme auf das andere, bis sie die gleiche Temperatur haben.

Wenn sie die gleiche Temperatur haben, sprechen wir von einem thermischen Gleichgewicht.

Auswirkungen von Hitze

Temperaturänderung des Körpers: Wenn ein Körper Wärme aufnimmt, steigt die Temperatur und wenn er gekühlt wird, sinkt die Temperatur.

Formänderung des Körpers: Länge, Volumen und Fläche eines Stoffes nehmen zu, wenn ihm Wärme zugeführt wird. Dies wird als Wärmeausdehnung bezeichnet.

Aggregatzustandsänderung:

Thermische Ausdehnung von Feststoffen

Beispiele für Vorkehrungen zur Berücksichtigung der Wärmeausdehnung

Wärmeausdehnung in Flüssigkeiten

Die meisten Flüssigkeiten dehnen sich beim Erhitzen aus und ziehen sich beim Abkühlen zusammen. Wasser ist jedoch eine Ausnahme. Zwischen 0°C und 4°C zieht sich Wasser beim Erhitzen zusammen und über 4°C dehnt es sich aus, anders als alle anderen Flüssigkeiten. Dies ist als anomale Ausdehnung von Wasser bekannt. Die Flüssigkeitsausdehnung hängt hauptsächlich von der Beschaffenheit der Flüssigkeit ab. Unterschiedliche Flüssigkeiten dehnen sich unterschiedlich stark aus. Das Flüssigkeitsthermometer nutzt die Eigenschaft der Ausdehnung von Flüssigkeiten.

Wärmeausdehnung in Gasen

Gase dehnen sich beim Erhitzen aus und ziehen sich beim Abkühlen zusammen. So kann zB ein stark mit Luft gefüllter Autoreifen an Sommertagen platzen. Dies liegt an der Ausdehnung der Luft, wenn sie beim Fahren erwärmt werden. Das Gasthermometer nutzt das Prinzip der Ausdehnung von Gasen beim Erhitzen.

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