De­tail­lier­te Er­klä­rung der Funk­ti­ons­wei­se Wär­mero­tor, Wär­me­wip­pe, Ni­cken­de Ente

Kom­pe­tenz­trai­ning:

Na­tur­wis­sen­schaft­li­che Ar­beits­wei­se an­wen­den: Hy­po­the­sen for­mu­lie­ren, Ex­pe­ri­men­te pla­nen, durch­füh­ren und aus­wer­ten (vor­ge­ge­be­ne Ma­te­ria­li­en)

Wär­me­kraft­ma­schi­nen:

Bei der Über­prü­fung der Hy­po­the­se: Ein Tem­pe­ra­tur­un­ter­schied ist der An­trieb für einen En­tro­pie­strom , haben wir unter an­de­rem fol­gen­de Wär­me­kraft­ma­schi­nen ken­nen­ge­lernt:

1. Wär­me­wip­pe (Er­klä­rung: mit­tel­schwer)
2. Wär­mero­tor (Er­klä­rung: ein­fach)
3. Ni­cken­de Ente (Er­klä­rung: schwie­rig)

Wir haben hier­bei er­kannt, dass eine Tem­pe­ra­tur­dif­fe­renz der An­trieb eines En­tro­pie­stroms mit zu­ge­hö­ri­gem En­er­gie­strom ist.

Nun sollt ihr die Funk­ti­ons­wei­se die­ser Wär­me­kraft­ma­schi­nen de­tail­lier­ter un­ter­su­chen, ohne dabei die Be­grif­fe En­er­gie, En­tro­pie oder Tem­pe­ra­tur­dif­fe­renz zu ver­wen­den.

Auf­ga­ben­stel­lung:

Er­klä­re die Funk­ti­ons­wei­se der Wär­me­kraft­ma­schi­ne mög­lichst de­tail­liert. Ver­wen­de hier­bei nicht die Be­grif­fe En­er­gie, En­tro­pie oder Tem­pe­ra­tur­dif­fe­renz. Über­prü­fe deine Ver­mu­tun­gen (Hy­po­the­sen) mit­hil­fe von ge­eig­ne­ten Ex­pe­ri­men­ten. Hier­zu ste­hen dir die unten be­schrie­be­nen Ver­suchs­ma­te­ria­li­en zur Ver­fü­gung. Führe die Ver­su­che bitte in der an­ge­ge­be­nen Rei­hen­fol­ge durch, da sie auf­ein­an­der auf­bau­en (Ver­suchs­rei­he). Dein Leh­rer ist dir gerne be­hilf­lich, falls du noch wei­te­re Ver­suchs­ma­te­ria­li­en be­nö­tigst.

Durch­füh­rung:

1. Grup­pen­ein­tei­lung: 2 bis 3 Per­so­nen pro Grup­pe
2. Ver­ga­be des Grup­pen­the­mas (eine Wär­me­kraft­ma­schi­ne pro Grup­pe)
3. Ein­zel­ar­beit: For­mu­lie­re zu­nächst deine Hy­po­the­sen schrift­lich. Plane die Durch­füh­rung der Ex­pe­ri­men­te zur Über­prü­fung dei­ner Hy­po­the­sen eben­falls schrift­lich. Be­ach­te bitte, dass du hier­bei für jedes Ex­pe­ri­ment zu­nächst eine Hy­po­the­se for­mu­lierst, die dann in dem je­wei­li­gen Ex­pe­ri­ment über­prüft wird.
4. Dis­ku­tie­re deine Hy­po­the­sen und ge­plan­ten Ex­pe­ri­men­te zu­nächst in dei­ner Grup­pe.
5. Dis­ku­tie­re nun deine Hy­po­the­sen und ge­plan­ten Ex­pe­ri­men­te mit allen Grup­pen, die die­sel­be Wär­me­kraft­ma­schi­ne be­ar­bei­ten.
6. An­schlie­ßend führt ihr die Ex­pe­ri­men­te durch und über­prüft damit eure Hy­po­the­sen. Ge­ge­be­nen­falls kor­ri­giert ihr eure Hy­po­the­sen. Be­ach­tet hier­bei bitte die Rei­hen­fol­ge der Ver­su­che (Ver­suchs­rei­he).

The­men­wahl:

• Jede Grup­pe be­ar­bei­tet min­des­tens eine Wär­me­kraft­ma­schi­ne.
• Jede Wär­me­kraft­ma­schi­ne muss von min­des­tens einer Grup­pe be­ar­bei­tet wer­den.

Prä­sen­ta­ti­on:

Die Er­klä­rung der Funk­ti­ons­wei­se einer Wär­me­kraft­ma­schi­ne und der dazu durch­ge­führ­ten Ex­pe­ri­men­te wird je­weils von einer Grup­pe prä­sen­tiert. Die an­de­ren Grup­pen, die sich mit der­sel­ben Wär­me­kraft­ma­schi­ne be­schäf­tigt haben, er­gän­zen den Vor­tag.

Zeit:

45 Mi­nu­ten (ohne Prä­sen­ta­ti­on)

De­tail­lier­te Er­klä­rung der Funk­ti­ons­wei­se Wär­mero­tor, Wär­me­wip­pe, Ni­cken­de Ente: Her­un­ter­la­den [doc] [1,6 MB]

De­tail­lier­te Er­klä­rung der Funk­ti­ons­wei­se Wär­mero­tor, Wär­me­wip­pe, Ni­cken­de Ente: Her­un­ter­la­den [pdf] [430 KB]