Wärmetransport
Infobox
Diese Seite ist Teil einer Materialiensammlung zum Bildungsplan 2004: Grundlagen der Kompetenzorientierung. Bitte beachten Sie, dass der Bildungsplan fortgeschrieben wurde.
Entropietransport durch Konvektion, Wärmeleitung und Wärmestrahlung
Entropie kann auf drei unterschiedliche Arten transportiert werden: Konvektion, Wärmeleitung und Wärmestrahlung.
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Konvektion:
Wird Entropie
zusammen mit Materie
transportiert, dann nennt man diesen Vorgang Konvektion.
Beispiel: Gase mit hoher Temperatur haben eine kleinere Dichte als Gase mit niederer Temperatur. Daher steigt warme Luft nach oben. Hierbei wird Entropie mit der warmen Luft mittransportiert. -
Wärmeleitung:
Strömt Entropie
durch die Materie hindurch
, dann nennt man diesen Vorgang Wärmeleitung.
Beispiel: Ein Metallstab wird auf einer Seite erhitzt und auf der anderen Seite abgekühlt. Dann strömt Entropie von der warmen zur kalten Seite des Metallstabes. -
Wärmestrahlung:
Wird Entropie
zusammen mit elektromagnetischer Strahlung
transportiert, so spricht man von Wärmestrahlung.
Jeder warme Gegenstand sendet Wärmestrahlung aus. Hat der Gegenstand eine geringe Temperatur, so können wir diese Strahlung nicht sehen und nicht fühlen. Um so höher die Temperatur des Gegenstandes, desto deutlicher spüren wir die Wärmestrahlung wenn wir unsere Hand dem Gegenstand nähern, ohne ihn zu berühren. Hat ein Gegenstand eine sehr hohe Temperatur, so können wir die elektromagnetische Strahlung sogar sehen (Licht). Wärmestrahlung kann sich sogar durch ein Vakuum hindurch ausbreiten. Beispiel: Eine Glühlampe sendet Wärmestrahlung aus.
Aufgabe: (Textverständnis, Anwendung von Fachkenntnissen)
Kreuze an, welche Art von Entropietransport (1. Konvektion, 2. Wärmeleitung, 3. Wärmestrahlung) bei dem geschilderten Vorgang hauptsächlich auftritt:
Vorgang | 1. | 2. | 3. |
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Am Lagerfeuer sitzen und die Wärme des Feuers genießen | |||
Wärmetransport durch eine Jacke im Winter | |||
Transport von Wasser in den Rohren einer Zentralheizung
Bemerkung: Im Wasserkreislauf befindet sich eine Pumpe |
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Im Sommer vor einem Ventilator sitzen | |||
Aufnahme eines Hauses mit einer Wärmebildkamera | |||
Luftkühlung eines Motorradmotors | |||
Halogenscheinwerfer erhitzt eine Seite eines Stirlingmotors | |||
Wärmetransport durch eine Hauswand im Winter | |||
Ein Glas mit kaltem Mineralwasser steht in einem warmen Raum | |||
Eine heiße Platte verursacht die Drehung eines darüber befindlichen Rotors
(siehe Versuch
Wärmerotor). |
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Handflächen in 3 cm Entfernung parallel zueinander halten | |||
Hände anhauchen | |||
Händchen halten |
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