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Gesetz von AMONTONS
- Wird eine feste Menge (konstante Teilchenzahl \(N\)) eines Idealen Gases auf einem konstanten Volumen \(V\) gehalten, während sich die Temperatur oder der Druck der Gasmenge ändern, so spricht man von einer isochoren Zustandsänderung der Gasmenge.
- Bei derartigen isochoren Zustandsänderungen ist der Druck \(p\) proportional zur Temperatur \(T\)\[p \sim T\;\;\;\rm{bzw.}\;\;\;\frac{p}{T} \;\rm{ist\;konstant}\;\;\;\rm{bzw.}\;\;\;\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}\]
- Wird eine feste Menge (konstante Teilchenzahl \(N\)) eines Idealen Gases auf einem konstanten Volumen \(V\) gehalten, während sich die Temperatur oder der Druck der Gasmenge ändern, so spricht man von einer isochoren Zustandsänderung der Gasmenge.
- Bei derartigen isochoren Zustandsänderungen ist der Druck \(p\) proportional zur Temperatur \(T\)\[p \sim T\;\;\;\rm{bzw.}\;\;\;\frac{p}{T} \;\rm{ist\;konstant}\;\;\;\rm{bzw.}\;\;\;\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}\]
Volumenänderung von Flüssigkeiten
- Flüssigkeiten dehnen sich in der Regel beim Erwärmen unterschiedlich stark aus.
- Die Volumenänderung hängt vom Raumausdehnungskoeffizienten der Flüssigkeit ab.
- Wasser verhält sich bei niedrigen Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt anomal.
- Flüssigkeiten dehnen sich in der Regel beim Erwärmen unterschiedlich stark aus.
- Die Volumenänderung hängt vom Raumausdehnungskoeffizienten der Flüssigkeit ab.
- Wasser verhält sich bei niedrigen Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt anomal.
Volumenänderung von Gasen
- Gase dehnen sich beim Erwärmen stark aus.
- Verschiedene Gase zeigen bei ihrem Ausdehnungsverhalten kaum Unterschiede.
- Bei Messungen ist auf konstanten Druck zu achten.
- Gase dehnen sich beim Erwärmen stark aus.
- Verschiedene Gase zeigen bei ihrem Ausdehnungsverhalten kaum Unterschiede.
- Bei Messungen ist auf konstanten Druck zu achten.
Anomalie des Wassers
- Wasser besitzt seine größte Dichte bei 4 °C.
- Unterhalb von 4 °C nimmt die Dichte wieder ab.
- Wasser besitzt eine größere Dichte als Eis.
- Wasser besitzt seine größte Dichte bei 4 °C.
- Unterhalb von 4 °C nimmt die Dichte wieder ab.
- Wasser besitzt eine größere Dichte als Eis.
Spezifische Wärmekapazität
- Die spezifische Wärmekapazität ist eine Materialkonstante.
- Die spezifische Wärmekapazitätist ein Maß für diejenige Energie, die man benötigt, um \(1\,\rm{kg}\) eines Stoffes um \(1\,\rm{K}\) zu erwärmen.
- Die spezifische Wärmekapazität ist eine Materialkonstante.
- Die spezifische Wärmekapazitätist ein Maß für diejenige Energie, die man benötigt, um \(1\,\rm{kg}\) eines Stoffes um \(1\,\rm{K}\) zu erwärmen.
Spezifische Schmelz- und Verdampfungswärme
- Wenn die Bindungen der Teilchen bei einem Übergang loser wird, muss Energie hinzugefügt werden (fest->flüssig, flüssig->gasförmig, fest->gasförmig).
- Wenn die Bindungen der Teilchen bei einem Übergang fester wird, wird Energie frei (gasförmig->flüssig, flüssig->fest, gasförmig->fest).
- Die spezifische Schmelz- bzw. Verdampfungswärme ist eine Materialkonstante, die häufig in \(\rm{\frac{J}{kg}}\) angegeben wird.
- Wenn die Bindungen der Teilchen bei einem Übergang loser wird, muss Energie hinzugefügt werden (fest->flüssig, flüssig->gasförmig, fest->gasförmig).
- Wenn die Bindungen der Teilchen bei einem Übergang fester wird, wird Energie frei (gasförmig->flüssig, flüssig->fest, gasförmig->fest).
- Die spezifische Schmelz- bzw. Verdampfungswärme ist eine Materialkonstante, die häufig in \(\rm{\frac{J}{kg}}\) angegeben wird.
Wärmekraftmaschine, Kältemaschine und Wärmepumpe
- Wärmekraftmaschinen (z.B. Dampfmaschine oder Benzinmotor) nutzen Temperaturdifferenzen aus, um hiermit Arbeit \(W\) zu verrichten.
- Dabei fließt eine Wärmemenge \(Q\) von einem Reservoir höherer Temperatur in ein Gebiet mit niedrigerer Temperatur.
- Kältemaschinen (z.B. Kühlschrank) und Wärmepumpen verrichten Arbeit \(W\), um eine Wärmemenge \(Q\) von niedrigem auf ein höheres Energieniveau zu transportieren.
- Wärmekraftmaschinen (z.B. Dampfmaschine oder Benzinmotor) nutzen Temperaturdifferenzen aus, um hiermit Arbeit \(W\) zu verrichten.
- Dabei fließt eine Wärmemenge \(Q\) von einem Reservoir höherer Temperatur in ein Gebiet mit niedrigerer Temperatur.
- Kältemaschinen (z.B. Kühlschrank) und Wärmepumpen verrichten Arbeit \(W\), um eine Wärmemenge \(Q\) von niedrigem auf ein höheres Energieniveau zu transportieren.
Strahlungshaushalt der Erde
- Als Mittelwert für die Energieeinstrahlung durch die Sonne gelten \(341\,\rm{\frac{W}{m^2}}\), also etwa ein Viertel der Solarkonstanten \(S_0\)
- Insgesamt ist der Strahlungshaushalt immer in etwa ausgeglichen: Die eingestrahlte Energie entspricht in etwa der abgestrahlten Energie.
- Beim Strahlungshaushalt der Erde müssen viele Variablen berücksichtigt werden, Darstellungen sind daher immer vereinfacht.
- Als Mittelwert für die Energieeinstrahlung durch die Sonne gelten \(341\,\rm{\frac{W}{m^2}}\), also etwa ein Viertel der Solarkonstanten \(S_0\)
- Insgesamt ist der Strahlungshaushalt immer in etwa ausgeglichen: Die eingestrahlte Energie entspricht in etwa der abgestrahlten Energie.
- Beim Strahlungshaushalt der Erde müssen viele Variablen berücksichtigt werden, Darstellungen sind daher immer vereinfacht.
SCHÜRHOLZ-Versuch (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtung des SCHÜRHOLZ-Versuchs.
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Zum DownloadEigenschaften von Gasen (Simulation)
Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von: PhET Interactive Simulations University of Colorado Boulder https://phet.colorado.edu Informationen…
Zum DownloadDie Simulation wird zur Verfügung gestellt von: PhET Interactive Simulations University of Colorado Boulder https://phet.colorado.edu Informationen…
Zum DownloadZustandsänderungen eines idealen Gases (Simulation)
Bei dieser Simulation geht es um den Zusammenhang zwischen Druck, Volumen und Temperatur eines Gases. Behandelt werden Vorgänge, bei denen eine dieser…
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Zum DownloadWärmestoff und Allgemeiner Energieerhaltungssatz (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtung des grundlegenden Versuchs von JOULE.
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Zum DownloadMessung der Schallgeschwindigkeit in Luft (Simulation von Andrew Duffy)
Dies ist eine Simulation einer physikalischen Standarddemonstration zur Messung der Schallgeschwindigkeit in der Luft. Eine vibrierende Stimmgabel…
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Zum DownloadMessung der Schallgeschwindigkeit in Luft (Simulation von Andrew Duffy)
- Die Simulation ermöglicht die Messung der Schallgeschwindigkeit mit Hilfe von Stehenden Wellen in einem mit Wasser gefülltem Standzylinder
- Die Simulation ermöglicht die Messung der Schallgeschwindigkeit mit Hilfe von Stehenden Wellen in einem mit Wasser gefülltem Standzylinder
DOPPLER-Effekt bei bewegtem Sender (IBE)
Doppler-Effekt (bewegte Quelle) (© 2021, AG Didaktik der Physik, Freie Universität Berlin) Dieser Versuchsaufbau ermöglicht die Messung der…
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Zum DownloadDOPPLER-Effekt bei bewegtem Empfänger (IBE)
Doppler-Effekt (bewegter Empfänger) (© 2021, AG Didaktik der Physik, Freie Universität Berlin) Dieser Versuchsaufbau ermöglicht die Messung der…
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Zum DownloadSchwebungen (Simulation)
Die Simulation zeigt den Effekt der Schwebung. Die beiden oberen Diagramme zeigen für zwei Einzelwellen gleicher Amplitude jeweils die Elongation…
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Zum DownloadBeispiel zum DOPPLER-Effekt (Animation)
Diese Animation zeigt einen Notarztwagen, der mit eingeschaltetem Martinshorn an einer Person vorbeifährt, die an der Straße steht. Solange das…
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Zum DownloadSchallwellen - Ausbreitung einer Longitudinalwelle in einem Festkörper (Animation)
Die Animation zeigt die Ausbreitung einer Longitudinalwelle in einem Festkörper.
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Zum DownloadSchallwellen - Ausbreitung einer Longitudinalwelle in einem Gas oder einer Flüssigkeit (Animation)
Die Animation zeigt die Ausbreitung einer Longitudinalwelle in einem Gas oder einer Flüssigkeit.
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Zum DownloadSchallwellen - Ausbreitung einer Transversalwelle in einem Festkörper (Animation)
Die Animation zeigt die Ausbreitung einer Transversalwelle in einem Festkörper.
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Zum DownloadSchallwellen - Kopplungskräfte in Festkörpern (Animation)
Die Animation zeigt, wie die Kopplungskräfte zwischen den Teilchen in einem Festkörper (Kristallgitter als Feder-Kugel-Modell) zur Ausbreitung sowohl…
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Zum DownloadUltraschall beim Auto - 1 (Animation)
Die Animation zeigt - stark vereinfacht - das Prinzip der Entfernungsmessung mit einer Ultraschall-Einheit.
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Zum DownloadUltraschall beim Auto - 2 (Animation)
Die Animation zeigt verschiedene Ultraschall-Sensoren im Auto.
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Zum DownloadUltraschall beim Auto - 3 (Animation)
Die Animation zeigt Ultraschall- und weitere mögliche Sensoren am Auto.
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Zum DownloadUltraschall-Sensoren - 1 (Animation)
Die Animation zeigt das Funktionsprinzip der Kraftmessung mit einem Piezo-Kristall.
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Zum DownloadUltraschall-Sensoren - 2 (Animation)
Die Animation zeigt die Messung einer Ultraschall-Welle mit einem Piezo-Kristall.
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Zum DownloadUltraschall-Sensoren - 3 (Animation)
Die Animation zeigt das Prinzip der Entfernungsmessung mit einem Ultraschall-Sender und einem Piezo-Kristall.
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Zum DownloadDOPPLER-Effekt (Simulation)
Die Simulation zeigt den DOPPLER-Effekt; verändert werden können die Frequenz des Sendesignals sowie Anfangsort und Geschwindigkeit von Sender und…
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Zum DownloadSaitenschwingung - Dreiecksschwingung (Animation)
Die Animation zeigt die Dreiecksschwingung einer gezupften Saite.
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