Zur Haupt­na­vi­ga­ti­on sprin­gen [Alt]+[0] Zum Sei­ten­in­halt sprin­gen [Alt]+[1]

Aus­blick

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Fort­set­zung Wär­me­leh­re
in Klas­se 10 und der Kurs­stu­fe

Wär­me­leh­re in Klas­se 10

  • keine ge­son­der­te Ein­heit Wär­me­leh­re
  • In der Un­ter­richts­ein­heit Me­cha­nik in Zu­sam­men­hang mit En­er­gie und Rei­bung: En­tro­pie­er­zeu­gung: ΔE = T·ΔS
  • In Klas­se 9:
    • En­tro­pie­strö­me P = T·I S
    • En­tro­pie­er­zeu­gung ohne For­mel ΔE = T·ΔS
  • In Klas­se 10 Plau­si­bi­li­täts­be­trach­tung zu ΔE = T·ΔS not­wen­dig
  • In Klas­se 9 En­tro­pie mit zu­ge­hö­ri­gem En­er­gie­strom:
    I S = S / t , P = E / t P = T·I S
  • Nun Ver­all­ge­mei­ne­rung für nicht kon­stan­te Strom­stär­ken:
    I S = ΔS / Δt , P = ΔE / Δt
  • Ein­set­zen in P = T·I S  :
    ΔE / Δt = T·ΔS / Δt
  • Mul­ti­pli­ka­ti­on mit Δt :
    ΔE = T·ΔS
    Strömt die En­tro­pie­men­ge ΔS bei der Tem­pe­ra­tur T dann trans­por­tiert sie die En­er­gie­men­ge ΔE mit sich.
Bei­spiel: En­tro­pie­er­zeu­gung beim Ab­brem­sen eines Fahr­rads
  • En­tro­pie wird in Brem­se er­zeugt (Brem­se er­wärmt sich)
  • En­er­gie wird von Im­puls ab­ge­la­den und strömt mit En­tro­pie in die Um­ge­bung
  • Da hier­bei ein Tem­pe­ra­tur­un­ter­schied vor­han­den ist, wird bei die­sem Vor­gang noch mehr En­tro­pie er­zeugt
  • Nach hin­rei­chend lan­ger War­te­zeit hat sich die Brem­se ab­ge­kühlt
  • Die En­er­gie strömt nun mit der ge­sam­ten er­zeug­ten En­tro­pie mit na­he­zu Um­ge­bungs­tem­pe­ra­tur
  • Es gilt: ΔE = T·ΔS
  • Wenn kein Tem­pe­ra­tur­un­ter­schied mehr vor­han­den ist, kommt der En­tro­pie- und En­er­gie­strom zum Er­lie­gen. En­er­gie und En­tro­pie haben sich gleich­mä­ßig auf die Um­ge­bung ver­teilt.
Falls vor und nach der En­tro­pie­er­zeu­gung die Um­ge­bungs­tem­pe­ra­tur (na­he­zu) gleich ist, gilt nach ge­nü­gend lan­ger War­te­zeit die Be­zie­hung:
ΔE = T·ΔS
er­zeug­te En­tro­pie­men­ge: ΔS
Um­ge­bungs­tem­pe­ra­tur: T
dis­si­pier­te En­er­gie­men­ge: ΔE

Wär­me­leh­re in Klas­se Kurs­stu­fe

Bei­spie­le En­tro­pie­er­zeu­gung: ΔE = T·ΔS

  • ge­dämpf­te me­cha­ni­sche Schwin­gun­gen
  • ge­dämpf­te elek­tro­ma­gne­ti­sche Schwin­gun­gen
  • Ent­la­de­vor­gang eines Kon­den­sa­tors über einen Wi­der­stand
  • Par­al­lel­schal­tung eines ge­la­de­nen und eines un­ge­la­de­nen Kon­den­sa­tors mit glei­cher Ka­pa­zi­tät
Siehe Mus­ter­auf­ga­ben ZPG II