Arbeitsblätter Physik

Bildentstehung an der Sammellinse

Bildentstehung an der Sammellinse

Für schmale Sammellinsen ist die Konstruktion der Bildentstehung schnell gemacht.

sammellinse

Hier --> interaktiv <-- kann man den Einfluss von Brennweite f und Gegenstandsweite g selber studieren.

--> die Geogebra-Datei <-- am besten runterladen und "spielen."

Newtonsche Gesetze - Handouts

Geschützter Inhalt

Um an die Handouts - Thema Newton - zu kommen, bitte das Passwort bei Thomas erfragen.

Fragen aus den Physikvorträgen 1 - 12

Fragen aus den Physikvorträgen 1 - 12

letzte Änderung 25.4. 12.18 Uhr, 12.33 Uhr, 15.08 Uhr, 16.32 Uhr, 18.00 Uhr Testfragen komplett

1. Bewegungsformen, Bewegungsarten, Newtonsche Gesetze Jo, An.

Fragen:

  1. Nenne die 4 Bewegungsarten und nenne die 2 Bewegungsformen!
  2. Nenne alle Newtonsche Gesetze und beschreibe eins näher!
  3. Warum ist die Fallbeschleunigung mit einem festen Maß festgelegt?

2. Mechanische Schwingungen und Wellen Em, Cl.
Fragen:

  1. Wie groß ist die Frequenz dieser Schwingung? (n=120,  t=60 sek)
  2. Wie groß ist die Frequenz? (h=500, v=5000m/sek.)
  3. Nenne die 5 Welleneigenschaften und nenne je ein Beispiel!

3. Optik I – Licht und Schatten – Brechung, Reflexion Ma, Al,
Fragen:

  1. Erkläre die totale Sonnenfinsternis!
  2. Was passiert bei einer Totalreflexion?
  3. Was passiert bei einer Reflexion mit dem anderen Teil des Lichts, welcher nicht reflektiert wird?

4. Optik II – Wellenoptik Jo, TimM
Fragen

  1. Wie entsteht ein Regenbogen?
  2. Wie entsteht die Farbe auf einem Computerbildschirm?
  3. Welche Arten von UV-Strahlung gibt es?

5. Reihenschaltung Mal, E-L
Fragen:

  1. Was gibt die elektr. Spannung an, was ist ihr Formelzeichen und was ist die Einheit?
  2. Warum ist der spezifisch elektr. Widerestand bei hoher Tempoeratur größer?
  3. Die Spannung beträgt 12 V und ein Widerstand von 150 Ohm ist vorhanden. Wie groß ist die elektr. Stromstärke?


6. Parallelschaltung Lau+Mar.
Fragen:

  1. Was passiert wenn man bei 3 Parallelgeschalteten Lampen eine wegnimmt? Begründe!
  2. Nenne 2 Eigenschaften einer Parallelschaltung.
  3. Zeichne eine Parallelschaltung mit 1 Schalter und 3 Lampen.


Weitere Fragen

Hier noch die Fragen des Vortrags 8+9 - sind aber nicht für den Test relevant

  1. In was wird der Wirkungsgrad angegeben? Was ist seine Einheit? (2 Möglichkeiten)
  2. Welche Zustandsänderungen gibt es in den Motoren?
  3. Nenne die drei Prozesse der Motoren & Erkläre einen kurz näher!
  1. Nenne und beschreibe 2 historisch bedeutsame Atommodelle!
  2. Vergleiche Nuklid und Isotop!
  3. Erkläre ein beliebiges Verfahren der Kernumwandlung!

Hier noch die Fragen des Vortrags 10 - sind aber nicht für den Test relevant

  1. Nenne die beiden Planetenarten und stelle die Unterschiede in einer Übersicht dar!
  2. Wann geht Rigel am 30. April auf, unter bzw. wann kulminiert er? Gib zusätzlich Azimut und Höhe für Aldebaran um 13.45 Uhr am selben Tag an!
  3. Erkläre die beiden Weltbilder zum Sonnensystem und nenne den jeweiligen berühmten Vertreter!

Hier noch die Fragen des Vortrags 11+12 - sind aber nicht für den Test relevant

  1. Die Erwärmung eines Metalls kann von außen (Fremderwärmung) oder von innen (Eigenerwärmung) erfolgen. Erkläre die Ursache der Eigenerwärmung anhand der Glühlampe!
  2. Was ist Dissoziation und wie kann sie ausgelöst werden?
  3. Was passiert bei einer Stoßionisation?
  1. Nenne 2 Voraussetzungen eines elektrischen Leitungsvorgangs und wie diese im Halbleiter beeinflusst werden können.
  2. Nenne 2 Voraussetzungen für einen elektrischen Leitungsvorgang im Vakuum.
  3. Der Verlauf des elektrischen Leitungsvorgangs ist wodurch gekennzeichnet?

 

Beispiele für Kernumwandlungen

Beispiele für Kernumwandlungen

Atome bestehen aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Ein Atom ist elektrisch neutral, es besitzt eine gleiche Anzahl negativer und positiver Ladungen. Die Träger der negativen Ladungen sind die Elektronen - diese befinden sich in der Atomhülle. Die Anzahl der Elektronen und deren Anordnung sind für die chemischen Eigenschaften eines Stoffes "verantwortlich". Mögliche Symbolschreibweise: {tex} ^{0}_{-1} e{/tex} Die obere Null steht für Masse (im Vergleich zum Proton (nahezu) Null. Die -1 für die Ladung.
Atomkerne bestehen aus Protonen und Neutronen. Die Protonen sind positiv geladen. Neutronen sind nicht geladen - neutral. Mögliche Symbolschreibweisen: {tex}^{1}_{1} p \hspace{5} bzw. \hspace{5}{}^{1}_{0} n{/tex}
Beispiele für Kohlenstoff:{tex}^{12}_{6} C \hspace{5} bzw. \hspace{5}{}^{14}_{6} C{/tex}
Die Zahlen oben stehen für die Massenzahl = Anzahl Neutronen + Anzahl Protonen - entspricht im Wesentlichen der relativen Atommasse. Es gibt also Kohlenstoffatome (Protonenzahl = Ordnungszahl) die 6 bzw. 8 Neutronen im Kern aufweisen. Man spricht dann von Isotopen (isotope Kerne) eines chemischen Elements.
Sind Atomkerne nicht stabil - also radioaktiv, dann wandeln die sich spontan um.
{tex}^{238}_{92} U \longrightarrow {}^{234}_{90} Th + ^{4}_{2} \alpha\\^{234}_{90} Th \longrightarrow {}^{234}_{91} Pa + ^{0}_{-1}\beta\\^{234}_{91} Pa \longrightarrow {}^{234}_{92} U + ^{0}_{-1} \beta\\^{234}_{92} U \longrightarrow {}^{230}_{90} Th + ^{4}_{2} \alpha\\^{230}_{90} Th \longrightarrow {}^{226}_{88} Ra + ^{4}_{2} \alpha{/tex}

 

Physikvorträge Aprilepochen 2015

Physikvorträge April-Epochen Physik im Alltag
Je zwei halten einen Vortrag gemeinsam. Der Vortrag sollte experimentell begleitet sein – rechtzeitig vorher schauen, was geht. Rechenbeispiele, wenn möglich, Alltagsbezug Handout – max. 1 A4 Seite (drei Fragen enthaltend) bei Krankheit es Partners muss der Vortrag auch alleine gehalten werden können. Multimediale Technik einsetzbar (eigene bzw. vorher die schulische Technik austesten.) Zeit maximal 45 Minuten inklusive Nachfragen

April 1

1. Bewegungsformen, Bewegungsarten, Newtonsche Gesetze Jo, An.

Fragen:

 

2. Mechanische Schwingungen und Wellen Em, Cl.
Fragen:

3. Optik I – Licht und Schatten – Brechung, Reflexion Ma, Al,
Fragen

4. Optik II – Wellenoptik Jo, TimM
Fragen

5. Reihenschaltung Mal, E-L
Fragen:


6. Parallelschaltung Lau+Mar.
Fragen:

 

 April 2

7. Thermodynamik I – Grundbegriffe, Aggregatszustandsänderungen, Mischungstemperatur TimS+Pi

Fragen:

8. Thermodynamik II – Otto-, Diesel-, Stirlingmotor*  Li+Ju.

Fragen

9. Kernphysik Jus+Jos.

 Fragen

10. Planeten, Sterne (Aufbau) und Orientierung, Raumfahrt* Lin+Ha.

Fragen

11. Leitungsvorgänge: Metalle, Flüssigkeiten und in Gasen Mi+Lu.

 Fragen

 

12. Leitungsvorgänge: Halbleiter und Vakuum Ma+Er+St.

 Fragen

Themen zum Licht

Themen zum Licht

Überlegungen zum Thema Licht und co, zu denen man im Unterricht meist nicht kommt.

 

 

  1. Vitamin A und das Sehen, wie funktioinert das Sehen im Auge wirklich?

  2. Nachts sind alle Katzen grau – wirklich?

  3. Warum funkeln Diamanten?

  4. Wieso geht das Licht im Glasfaser um alle Ecken?

  5. Infrarot – was ist das, wozu wird es genutzt?

  6. Ultraviolett - was ist das, wozu wird es genutzt?

  7. Was sehen Fische?

  8. GPS – wie geht das denn?

  9. Wie funktioniert ein Mikrowellenherd?

  10. Wie entsteht Röntgenstrahlung? Durchblick – warum?

  11. Warum kann man durch Glas was sehen, aber nicht durch Holz?

  12. Warum leuchtet eine Natriumdampflampe gelb?

  13. Warum gab es dür die Entwicklung der blauen LED den Nobelpreis?

  14. Schüsseln auf dem Dach, die „geheime“ Mathematik.

  15. Das Farbschema bei HTML-Seiten

  16. Warum leuchten Sterne?

  17. Warum spart eine Energiesparlampe Energie - oder ist das gar nicht so?

  18. Warum ist es im Schatten nicht ganz dunkel?

  19. Sind Sonnenfinsternisse seltener als Mondfinsternisse?

  20. „Ich schicke dir mal das Bild.“ Welche Technik steckt dahinter?

  21. Gammastrahlen, was haben die mit Licht zu tun, oder haben sie mit Licht zu tun?

  22. Biolicht 1 – wie macht ein Leuchtkäfer das eigentlich?

  23. Biolicht 2 – Wie macht ein Laternenfisch das eigentlich?

  24. Spurensucher entdeckt Blut – aber wie?

  25. Blitz und Donner

  26. Bier hat Durchblick, aber der Schaum?

  27. Wie viel Licht (Energie) bekommt die Erde von der Sonne?

 

Fragen zum Schall

Fragen zum Schall

Im Unterricht bleibt meist nicht die Zeit, sich umfassend mit dem Thema Schallwellen zu befasssen. Zur Anregung von Ausarbeiten durch Schüler oder Studenten sind hier einige Fragen oder Anregungen formuliert. Die Reihenfolge ist keine Rangfolge.

1. Wie kann man Schallwellen "sichtbar" machen?
2. Wie funktioniert ein Schalldämpfer bei iner Pistole?
3. Wie funktioniert ein Schalldämpfer beim Auto?
4. Wie funktioniert das Echlot?
5. Delphine und andere Tiere benutzen ein "Sonar". Was ist das?
6. Wie funktioniert ein Lautsprecher?
7. Wie funktioniert ein Mikrofon?
8. Was passiert beim Hören (Funktion Ohr, ...)
9. Wie ist die Lautstärke definiert? (Dezibelskale)
10. Wie kommt es zum Echo?
11. Wie funktioniert ein Richtmikrofon?
12. In manchen Schlössern, Gebäuden oder Parks gibt sogenannte Flüstergalerien. Wie funktionieren die?
13. Infraschall und die "Posaunen von Jericho"
14. Was sind Hundepfeifen?
15. Die Physik des Sprechens?
16. Pythagoras und die Töne
17. Wie tief ist ein Brunnen, wenn man das Geräusch des Aufschlagens eines Steines nach 4 Sekunden (nach x Sekunden) hört?
18. Wie kann man Schallgeschwindigkeiten messen?
19. Speichermöglichkeiten von Schall
20. Rekorde zu Musik, Schall und co
21. Wie wirken Schallschutzwände, Flüsterasphalt, ...
22. Wie lassen sich Räume "absoluter" Ruhe schaffen?
23. negative Wirkungen des Schalls
24. Die Physik einer Orgelpfeife
25. Schall im All?

Physikvorträge Märzepoche 2014

Physikvorträge März+April-Epoche Physik im Alltag
Je zwei halten einen Vortrag gemeinsam. Der Vortrag sollte experimentell begleitet sein – rechtzeitig vorher schauen, was geht. Rechenbeispiele, wenn möglich, Alltagsbezug Handout – max. 1 A4 Seite (drei Fragen enthaltend) bei Krankheit es Partners muss der Vortrag auch alleine gehalten werden können. Multimediale Technik einsetzbar (eigene bzw. vorher die schulische Technik austesten.) Zeit maximal 45 Minuten inklusive Nachfragen

März

1. Bewegungsformen, Bewegungsarten, Newtonsche Gesetze T. S., H. G.

Fragen:

1. Nenne die vier Bewegungsformen und je ein Beispiel!
2. Erkläre den Unterschied zwischen Bewegungsformen und Bewegungsarten. 
3. Nenne alle Newtonschen Gesetze und beschreibe eines näher!

2. Mechanische Schwingungen und Wellen N. M., A. S.
Fragen:
1. Welche Voraussetzungen muss ein physikalischer Vorgang haben, um eine Welle zu sein?
2. Nenne alle Welleneigenschaften und beschreibe 2 näher!
3. Von einer Welle sind die Ausbreitungsgeschwindigkeit: 360 m/s bekannt und eine Frequenz von 500 Hz, welchen Weg legt die Welle nach einer Periode zurück?

3. Optik I – Licht und Schatten – Brechung, Reflexion M. G., S. A.
Fragen???

4. Optik II – Wellenoptik C. R., E. B.
Fragen
1) Wie entsteht ein Regenbogen?
2) Nenne die 5 Welleneigenschaften, beschreibe 2 davon.
3) Berechne den Winkel Beta bei einem Übergang von Luft zu Wasser (Tafelwerk), wenn alpha=55°!

5. Reihenschaltung S. W., V. S.
Fragen:
- Wie groß ist die Stromstärke wenn an eine Reihenschaltung eine Spannung von 6V und ein Gesamtwiderstand von 300 Ohm angeschlossen sind?
- Mit welcher Spannung muss eine Reihenschaltung angeschlossen sein, wenn der Widerstand 250 Ohm und die Stromstärke 0,08 A sind
- In einer Reihenschaltung gibt es drei Widerstände R1=100 Ω, R2=180 Ω, R3=500 Ω, Die angelegte Spannung ist U=78V. Berechne den Gesamtwiderstand und die einzeln anliegenden Spannungen und Stromstärken.


6. Parallelschaltung L.W, L. B.
Fragen:

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen der Parallelschaltung und der Reihenschaltung?
Zwei Glühbirnen sind parallel geschaltet. Was passiert, wenn eine kaputt geht? Begründe deine Entscheidung.
Zwei Glühbirnen, parallel geschaltet, brauchen jeweils 6 V. Welche Spannung muss die Stromquelle hergeben, damit beide richtig leuchten?

 April

7. Thermodynamik I – Grundbegriffe, Aggregatszustandsänderungen, Mischungstemperatur V. G., G. R.

Fragen:
a) Eine alte Firma (Gebäude) wird saniert. Nenne 3 Vorschläge, wie man die Firma am besten wärmedämmen kann.
b) Wir mischen 12 Liter Wasser mit einer Temperatur von 20 Grad Celsius mit 18 Litern Wasser mit einer Temperatur von 40 Grad Celsius. Was für eine Temperatur hat die entstehende Menge an Wasser?
c) Mit einen Thermometer werden im Physikzimmer eine Raumtemperatur von 23°C gemessen. Nach dem öffnen des Fensters sinkt die Temperatur um 7 Kelvin. Was hat der Raum nun für eine Zimmertemperatur (Celsius und K)?


8. Thermodynamik II – Otto-, Diesel-, Stirlingmotor* M. P., F. H.

1) Beim Ottomotor findet das Viertaktsystem Anwendung, erläutere kurz und präzise alle 4 Takte.
2) Nenne die 4 Takte des Dieselmotors und erkläre einen näher.
3) Worin besteht der Unterschied zwischen direkter und indirekter Einspritzung?


9. Kernphysik E. O.,  F. G.

1. Unter welchen Vorraussetzungen findet ein Spontanzerfall statt und was passiert dabei?
2. Benenne die Kerneigenschaften und erkläre die Begriffe Proton, Neutron und Isotop. 
3. Was ist die Problematik bei Uran-Kernspaltung. 
4. wie sieht der Kernzerfall von Blei aus und welche Strahlung wird abgegeben.*

10. Planeten, Sterne (Aufbau) und Orientierung, Raumfahrt* A. G., U. B.

1. a) Gib die Aufgangs-, Kulminations- und Untergangszeit folgender Sterne an:
	Atair (Adler) -> 1. Mai		Regulus (Löwe) -> 1. Januar
    b) Gib Azimut und Höhe folgender Sterne an:
	Prokyon (kl. Hund) 	-> 15. März, 23.30 Uhr
	Wega (Leier) 		-> 12. September, 20.00 Uhr
	Arktur (Bootes)	-> 20. Mai, 1.00 Uhr
2. Berechne die Anziehungskraft des Eifelturms und der Erde 
3. Erkläre die Entstehung von Planeten

11. Leitungsvorgänge: Metalle, Flüssigkeiten und in Gasen M. W., J. R.

  1. Was ist ein elektischer Leitungsvorgang? (definiere)

  2. Erkläre die Dissoziation
  3. Wie entstehen frei bewegliche Ladungsträger in Gasen?

12. Leitungsvorgänge: Halbleiter und Vakuum A. Ge., E. R.

1. Was ist ein Halbleiter? Nenne 3 Beispiele.
2. Wie funktioniert das Kristallgitter – Modell?
 
3. Welche Arten an Emission gibt es? Beschreibe eine näher!

Experimental-Epoche Klasse 10

Experimentalepoche

Es sind Dreiergruppen zu bilden. Am Mittwoch sind zwei, am Freitag ein Experiment zu absolvieren. Pro Gruppe ist jeweils ein Protokoll pro Versuch anzufertigen, immer ein anderer Protokollant. Der Schwerpunkt soll auf einer ausführlichen Auswertung liegen. Die Reihenfolge der Experimente legt die Gruppe selber fest. (Natürlich muss möglichst vorher überlegt werden, wass denn eigentlich zu tun ist, was man braucht, ...)

Gruppe 1:

Mischungstemperatur verschiedener Wassermengen experimentell ermitteln und mit dem theoretisch zu erwartenden Wert vergleichen.

Widerstand einer Spule im Wechselstromkreis mit unterschiedlichem Eisenkern

Periodendauer beim Federschwinger.

Gruppe 2:

Wirkungsgrad einer Heizplatte ermitteln

Untersuchung von Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Spule, im Gleich- und Wechselstromkreis.

Ermittlung von Fallgeschwindigkeiten. (Spezieller Versuchsaufbau nutzbar).

Gruppe 3

Untersuchung des Zusammenhangs von der Masse des zu erwärmenden Wasser und der erreichten Temperatur bei gleicher Zeit

Reihen bzw. Parallelschaltung zweier Glühlampen – Helligkeitsvergleiche bei jeweils gleicher Gesamtspannung

Geschwindigkeitsermittlung auf der geneigten Ebene (gab es schon mal als Experiment – Klasse 9)

Gruppe 4

Untersuche die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium, Kupfer, Stahl und Glas

Wirkungsgrad eines Transformators ermitteln

Ermittlung der lokalen Fallbeschleunigung mittels Fadenpendel

Gruppe 5

80     | 473

90      | 701

97,92     | 940

98,21     | 950

98,50      | 960

98,79      | 970

99,07      | 980

99,36      | 990

99,64      | 1000

99,92      | 1010

100,00      | 1013

100,20      | 1020

100,74      | 1040

101,28     | 1060

110     | 1433

120      | 1985

Ermittelt den aktuellen Luftdruck mit Hilfe der Siedetemperatur, die obigen Werte (°C, mbar) sind in ein Diagramm einzutragen

Experimentelle Ermittlung des Widerstands (100 Ohm) bei spannungsrichtiger bzw. stromrichtiger Schaltung

Untersuchung einer starken Dämpfung auf die Periodendauer einer Fadenpendels

Gruppe 6

Unterwasserkerze? Kerze unter Wasser Eine Kerze wird in ein Trinkglas gestellt und angezündet (eventuell Kerze mit Nagel beschweren). Wasser bis zum Kerzenrand eingießen.

Kennlinie einer Glühlampe ermitteln

Untersuchung zweier gekoppelter Fadenpendel

Gruppe 7

Nachweis der Wärmestrahlung mit Hilfe eines Hohlspiegels

Kennlinie eines Halbleiterbauelementes ermitteln.

Untersuchungen zur Trägheit von Körpern.

Gruppe 8

Lupe als Wärmequelle

Blackbox-Versuche: In Blackbox befinden sich ein Isolator, ein Widerstand, eine Spule oder eine Glühlampe. Wie kann man ohne zu öffnen, herausfinden was drin ist?

Untersuchungen zum Wechselwirkungsgesetz

Musterprotokoll Physik

Musterprotokoll Physik

Hier wird eine mögliche Struktur für  Protokolle in Physik/Naturkunde vorgestellt.
Fett geschrieben ist das, was auch immer als Begriff im Protokoll auftauchen soll. Nicht fett sind Anmerkungen.

Protokoll Nr. zum Thema...
Name: ...             Mitarbeiter: ....           Datum: ......


Aufgabe: Die Aufgabenstellung sollte durch den Lehrer nicht zu konkret formuliert werden. Beispiel: Untersuche die Spannungen, wenn du zwei Widerstände in Reihe schaltest. (Die Begriffe Gesamtspannung und Teilspannungen werden so vermieden.)
Hypothese: Ich vermute ..., dass ...., weil ....  Ob die Hypothese sich als richtig herausstellt, ist nicht von Belang. Je nach Zeit oder "Wollen", kann man fordern, dass sich die Schüler einer Gruppe auf eine gemeinsame Hypothese verständigen, muss aber nicht sein.
Aufbau/Geräte: Dieser Teil sollte so "gemacht" werden, dass die Schüler, auch später noch nachvollziehen können, was zu tun war. Skizzen, Schaltpläne, kurze Beschreibung, ...
Messwerte: Meist sind hier Tabellen, in die Messwerte eingetragen werden. Mit den Messwerten verbundene Berechnungen können eingepasst werden.
Auswertung/Fehlerbetrachtung: evtl. Diagramme, Formulierung des Ergebnisses des Experimentes, dabei muss auf die Hypothese Bezug genommen werden. In die Fehlerbetrachtung fließen nur unvermeidliche Fehler ein (z. B. Schaltungsbedingte Fehler, Wirkungsgrad?, Eigengewicht eines Hebels, ..., keine Rechenfehler)

mögliche Punkteverteilung:
max. 2 für die Hypothese
max. 2 für Aufbau/Geräte
max. 3 für Messwerte
max. 2 für Auswertung/Fehlerbetrachtung
max. 1 für die Form insgesamt.
Somit ist die Basis für die Bewertung 10 Punkte.

Übungsaufgaben zur Wärmeberechnung

Übungsaufgaben zur Wärmeberechnung

Wärme ist zu einem ein Zustand - Energie, die in der Lage ist Arbeit zu verrichten. Zum anderen ist es Arbeit - also ein Vorgang, bei dem ...
Formelzeichen der Wärme: Q, die Einheit ist J (Joule) bzw. kJ
Berechnung (eine der Grundgleichungen der Wärmelehre = Thermodynamik): {tex} Q = c \cdot m \cdot \Delta T {/tex}, aber auch {tex} Q = c \cdot m \cdot \Delta \vartheta {/tex}
c - spezifische Wärmekapazität (Stoffkonstante Einheit {tex} \frac{kJ}{kg \cdot K}{/tex}
m - Masse des Stoffes (meist in kg)
{tex}\Delta T{/tex} Temperaturdifferenz in K (Kelvin), wobei  z.B. der Unterschied zwischen 10 °C und 25 °C auch 15 K beträgt.
Die Gleichung umzustellen ist ja nicht wirklich schwer: {tex} Q = c \cdot m \cdot \Delta T {/tex}
Betrachte 40=4*2*5 und dann siehst du (hoffentlich) 
{tex} 4 = \frac{40}{(2 \cdot 5)} \\  2 = \frac{40}{(4 \cdot 5)} \\ 5 = \frac{40}{(4 \cdot 2)} {/tex}

1. Es werden 15 l Wasser von 14 °C auf 38 °C erwärmt. Wie groß ist die benötigte Wärme?
geg:
m = 15 kg (* l = kg, weil Wasser, ansonsten müsste die Dichte einbezogen werden)
Δ T = 24 K (* 38 - 14)
{tex} c = 4,19 \frac {kJ}{kg \cdot K}{/tex}
ges: Q in kJ
Lösung:
{tex} Q = c \cdot m \cdot \Delta T \\ Q = 4,19 \frac {kJ}{kg \cdot K} \cdot 15 kg \cdot 24 K \\ \underline{\underline{Q = 1508,4 kJ}} {/tex}
Die benötigte Wärme beträgt 1,51 MJ.
Unten benannter Fehler wurde korrigiert.

2. Quecksilber wird von -20 °C auf 60 °C mit einer Wärme von 15 kJ erwärmt. Wie viel Quecksilber war das?
geg:
Q = 15 kJ
{tex} c = 0,14 \frac {kJ}{kg \cdot K} {/tex}
Δ T = 80 K
ges m in kg
Lösung:
{tex} Q = c \cdot m \cdot \Delta T \quad | : (\Delta T \cdot c ) \\ m = \frac {Q}{( \Delta T \cdot c)} \\ m =\frac {15 kJ}{(0,14 \cdot\frac {kJ}{kg \cdot K} \cdot 80 K) } \\ \underline{ \underline {m = 1,34 kg }}{/tex}

Es waren 1,34 kg Quecksilber, die erwärmt wurden.


3. Es sollen 16 kg Öl mittels 1500 J erwärmt werden. Welche Ausgangstemperatur müsste das Öl gehabt haben, wenn die erreichte Temperatur bei 79 °C liegt?
geg:
m = 16 kg
Q = 1 500 J = 1,5 kJ
T2 = 79 °C
{tex} c = 1,97 \frac {kJ}{kg \cdot K}{/tex}
ges: T1 (vorher Δ T)
Lsg:
{tex} Q = c \cdot m \cdot \Delta T \quad | : (c \cdot m) \\ \Delta T = \frac{Q}{(c \cdot m)} \\ \Delta T = \frac {1,5}{1,97 \frac{kJ}{Kg \cdot K} \cdot 16 kg} \\ \underline { \underline {\Delta T = 0,048 K}}{/tex}

Die Ausgangtemperatur ist damit 78, 952 °C gewesen.
(Anmerkung: mit Q = 1500 kJ, wäre die Differenz rund 31,4 °C gewesen).
Achtung: Die obige Gleichung kann nur dann Anwendung finden, so lange sich der Aggregatzustand nicht ändert, ebenso sind die Besondertheiten bei Gasen zu beachten.)

Werte für die spezifische Wärmekapazität verschiedener Stoffe --> hier <--

Wiederholung Physik 2011

Vorträge in Physik

Die letzten drei Epochen stehen im Zeichen eurer Vorträge.

Es hat jeder Schüler einen. Bei sich möglicherweise überschneidenden Vorträgen sind Absprachen sinnvoll. Es ist ein Handout (max. A4-Seite) zu machen – dieses soll auf die Homepage kommen, also auf Copyright achten. Dieses soll u. a. 3 wesentliche Fragen beinhalten, natürlich sollen die Antworten im Verlauf des Vortrags gegeben werden und nicht einfach nur mit ja und nein zu beantworten sein. Die Fragen sind wesentlicher Bestandteil der Tests.

Wo es geht, sollten mögliche Versuche gemacht oder zumindest „vorgestellt“ werden.

Zeit für so einen Vortrag maximal 30 Minuten, damit Zeit zum Nachfragen bleibt.

 

Epoche 18.1.-24.1.11

Mechanik

  1. Dichte – Philipp - handout

  2. Druck - Louise  handout

  3. mechanische Kräfte und deren Wirkungen – Lisa - handout

  4. geradlinige Bewegungen Felix B. (Achtung Fehler) - handout

  5. mechanische Schwingungen und Wellen – Johanna - handout

Astronomie

  1. Sternkarte, Sonnensystem - Stephanie - handout

  2. Lebenslauf der Sterne - Anja - handout

  3. Raumfahrt - Jamila - handout

 

Epoche 28.2.-7.3.11

Kernphysik

  1. Entdeckung, Aufbau der Kerne, Strahlungsarten, pro und contra - Richard - handout

Elektrizitätslehre

  1. Gesetzmäßigkeiten Reihenschaltung – Marie - handout

  2. Gesetzmäßigkeiten Parallelschaltung – Lucas - handout

  3. Elektrische Leitungsvorgänge in Halbleitern - Hermann - handout

  4. Elektrische Leitungsvorgänge in Metallen und anderen Stoffen - Duncan - handout

  5. Hertzsche Wellen – Jonathan - handout

  6. „Erzeugung“ und Umwandlung elektrischer Energie – Felix H. - handout

 

Epoche 29.3.-11.4.11

Optik

  1. Das Licht und seine Eigenschaften Teil 1 – Nina - Handzettel

  2. Das Licht und seine Eigenschaften Teil 2 – Marion - Handzettel

  3. Laser und deren Anwendungen – Robin - Handzettel

Wärmelehre - Thermodynamik

  1. Temperatur, Aggregatzustände, Teilchenbewegungen – Ingmar - Handzettel

  2. Grundgleichung der Wärmelehrer, Energieerhaltungssätze – Josi - Handzettel

  3. Wärmekraftmaschinen – Ellen - Handzettel

Physik im Alltag

  1. Warum fliegt ein Flugzeug? - Ria - Handzettel

  2. Physik im Haushalt – Agi

Das Atomkraftwerk

Das Arbeitsblatt zeigt die Arbeitweitsweise eines Atomkraftwerkes.


atom


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