Ar­beits­blatt: Zeit­li­che Än­de­rung der Tem­pe­ra­tur­er­hö­hung bei grö­ße­rer Masse

Kom­pe­ten­zen:

Vor­aus­set­zun­gen:

BNT 3.1.4 (9) Auf­nah­me von Wär­me­strah­lung

3.2.3 (3) Spei­che­rung von En­er­gie

3.2.3 (10) Um­wand­lung in ther­mi­sche En­er­gie

Ziele:

• Kör­per ab­sor­bie­ren die Strah­lung ver­schie­den stark
• Je grö­ßer die Masse eines Kör­pers ist, desto klei­ner ist des­sen Tem­pe­ra­tur­an­stieg bei glei­cher En­er­gie­zu­fuhr
• Ist die En­er­gie­zu­fuhr ∆E kon­stant, dann ist auch das Pro­dukt m∙∆T kon­stant.

Pro­blem­stel­lung:

Wel­chen Ein­fluss hat die Masse eines Kör­pers auf des­sen Tem­pe­ra­tur­er­hö­hung mit der Zeit bei gleich­blei­ben­der En­er­gie­zu­fuhr?

Dazu der fol­gen­de Ver­such:

Zwei schwar­ze Sty­ro­por­ku­geln ver­schie­de­ner Masse wer­den im Ab­stand von 20 cm vor einer 150W-Weiß­licht-Lampe auf­ge­stellt. Die je­weils be­leuch­te­te Flä­che ist bei bei­den Ku­geln durch eine Blen­de auf 2 cm Durch­mes­ser be­grenzt.

Wäh­rend der Be­leuch­tung durch die Lampe wer­den die Tem­pe­ra­tu­ren bei­der Ku­geln mit einem Mess­wert-er­fas­sungs­sys­tem ge­mes­sen und als Dia­gramm dar­ge­stellt. Das rech­te Dia­gramm zeigt als Aus­schnitt den Ver­lauf wäh­rend der ers­ten 110 Se­kun­den. An­ge­ge­ben sind hier auch die je­wei­li­gen Än­de­run­gen der Tem­pe­ra­tur pro Zeit.

 

 

Er­geb­nis:

Auf­ga­ben:

1. Be­schrei­be den Ver­lauf bei­der Tem­pe­ra­tu­ren.
2. Be­schrei­be den Ein­fluss der Masse auf die zeit­li­che Än­de­rung der Tem­pe­ra­tur am An­fang in einem je-desto-Satz.
3. Er­läu­te­re, wel­che der bei­den Ku­geln nach einer Zeit von 350 Se­kun­den mehr En­er­gie auf­ge­nom­men hat.
4. Be­schrei­be, wel­chen Ein­fluss dem­nach die große Masse der Erde auf eine Tem­pe­ra­tur­er­hö­hung durch eine En­er­gie­zu­fuhr hat.

Ar­beits­blatt: Zeit­li­che Än­de­rung der Tem­pe­ra­tur­er­hö­hung bei grö­ße­rer Masse: Her­un­ter­la­den [docx][154 KB]

Wei­ter zu Ober­flä­chen­be­schaf­fen­heit