p-V- Diagramm ... p-T-Diagramm
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Diese Seite ist Teil einer Materialiensammlung zum Bildungsplan 2004: Grundlagen der Kompetenzorientierung. Bitte beachten Sie, dass der Bildungsplan fortgeschrieben wurde.
Hinweis
Es wird darauf hingewiesen, dass für jedes Experiment entsprechend der eigenen Durchführung vor der erstmaligen Aufnahme der Tätigkeit eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt und dokumentiert werden muss. Jede fachkundige Nutzerin/jeder fachkundige Nutzer muss die aufgeführten Inhalte eigenverantwortlich prüfen und an die tatsächlichen Gegebenheiten anpassen.
Weder die Redaktion des Lehrerfortbildungsservers noch die Autorinnen und Autoren der veröffentlichten Experimente übernehmen jegliche Haftung für direkte oder indirekte Schäden, die durch exakten, veränderten oder fehlerhaften Nachbau und/oder Durchführung der Experimente entstehen. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter www.gefahrstoffe-schule-bw.de
In den Physikbildungsstandards stehen folgende Kompetenzen:
- Kompetenz Nr. 3: Formalisierung und Mathematisierung in der Physik
- Die Schülerinnen und Schüler können den funktionalen Zusammenhang zwischen physikalischen Größen erkennen, grafisch darstellen und Diagramme interpretieren und sie können funktionale Zusammenhänge selbstständig finden
- Kompetenz Nr. 4: Spezifisches Methodenrepertoire der Physik
- Die Schülerinnen und Schüler können Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen untersuchen, Experimente selbstständig planen, durchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen und einfache Fehlerbetrachtungen vornehmen. Sie können computerunterstützte Messwerterfassungs- und Auswertungssysteme im Praktikum selbstständig einsetzen.
In den Bildungsstandards steht der
Druckbegriff
schon in einer ersten didaktischen Reduktion in den
Naturphänomenen. In den weiteren Klassenstufen wird diese erste
Annäherung
mehr oder weniger
ausgebaut. Diese Teamarbeit ist eine Gelegenheit, sich dieser Thematik - mit Alltagsbezug - zu nähern
Versuchs-Material
- Notebook, Daten-Logger-Software, Datenlogger, Netzteil
- USB-Verbindungskabel, Drucksensor
- p-T-Anordnung
- p-V-Anordnung
Hypothese/Theorie → Vorhersage
- [V.01]
- Welches p-T-Diagramm erwarten Sie, wenn Sie die Metallkugel in heißes Wasser tauchen?
- [V.02]
- Welches p-V-Diagramm erwarten Sie, wenn Sie die Luftmenge im Kolben komprimieren?
- [V.03]
- Eine Pressluftflasche wird mit einem Kompressor gefüllt. Der Kompressor presst ein großes Luft-Volumen in eine kleine Stahl-Flasche. Diskutieren Sie Temperatur, Volumen, Energie, Druck, Entropie während der Kompression der Luft.
- [V.04]
- Nun steht diese Pressluftflasche verschlossen, lange genug im Schrank, so dass die ganze Flasche im thermodynamischen Gleichgewicht mit der Umgebung ist. Was bedeutet das?
- [V.05]
- Diskutieren Sie nun in dieser Phase erneut Temperatur, Volumen, Energie, Druck, Entropie!
- [V.06]
- Nun wird die Flasche geöffnet und ein Presslufthammer damit betrieben. Woher kommt die Mechanische Energie, die der Presslufthammer aufbringt? Diskutieren Sie erneut Temperatur, Volumen, Energie, Druck, Entropie bei diesem Vorgang.
Vorhersage → Experiment
- Installieren Sie das Notebook, den Datenlogger und die Daten-Logger-Software
- Überprüfen Sie Ihre Vorhersagen, Vermutungen im Experiment.
Reflexion
- Finden Sie andere Problemstellungen, in denen die Diskussion der Entropie eine entscheidende Rolle spielt.
Download des gesamten Workshops 2
Workshop 2: Experiment - Messerfassung: Herunterladen [pdf] [1,2 MB]
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