Wärme
ist eine Energie, die von warmen Gegenständen auf weniger warme Gegenstände
übertragen wird.
"Nach
dem Teilchenmodell bestehen alle Körper aus winzig kleinen Teilchen,
die ständig in Bewegung sind" (Spektrum Physik Gymnasium 7/8, S. 92).
Wärme
ist Teilchen-Bewegung: Je wärmer ein Körper wird, desto
schneller bewegen sich seine kleinsten Teilchen.
Im
Experiment
überträgst Du Wärme zuerst
vom Docht eines Teelichts auf das Kerzenwachs, anschließend vom Wachs
auf die umgebende Luft.
Was
Du brauchst: Experimentiertablett mit Wasser, Teelicht, Streichhölzer,
Voltcraft VC333 Multimeter mit Temperaturfühler, Hama Perlen und Steckplatte.
Experiment
Links:
Entzünde ein Teelicht, stich den Temperaturfühler möglichst
weit entfernt vom Docht in das Wachs.
Notiere die Temperatur
minütlich, während das Wachs schmilzt.
Nach Beginn des Schmelzvorgangs
rühre mit dem Fühler in der Grenzzone zwischen flüssigem
und festem Wachs.
Warte, bis alles Wachs
geschmolzen ist und die Temperatur weiter steigt.
Mitte:
Entferne den Docht mit der Pinzette. Rühre mit dem Temperaturfühler
im flüssigen Wachs.
Miss minütlich die
Temperatur während und nach dem Erstarren des Wachses.
Erklärung
Rechts
Durch Perlenmodelle der unsichtbaren Wachsteilchen mache Dir klar:
1. Im festen Wachs sind
die Teilchen lückenlos aneinander gebunden. Sie können sich nur
am Ort zitternd hin- und herbewegen.
2. Während des Schmelzens
wird Wärme verbraucht, um die Teilchen lockerer zu lagern. Diese werden
frei gegeneinander beweglich gemacht: Die Temperatur steigt nicht obgleich
Wärme zugeführt wird.
3. Während des Erstarrens
wird das wieder rückgängig gemacht: Die Teilchen verlieren Bewegungsenergie.
Die Temperatur sinkt deshalb nicht, obgleich Wärme an die Luft abgegeben
wird.