Aufbau und Durchführung
Auf einen Metallstab aus Kupfer bzw. Messing (gleiche Länge, gleicher Querschnitt) werden Wachsringe aufgefädelt bzw. Plastellinklumpen auf die Unterseite gedrückt. Zwischen den beiden horizontal eingespannten Stäben erfolgt die Erwärmung mit einem Bunsenbrenner.
Beobachtung
Es zeigt sich, dass die Erwärmung von der Mitte zu den Rändern hin fortschreitet. Über den Kupferstab breitet sich die Wärme schneller aus als über den Messingstab, was an dem früheren Herabfallen der Wachsringe, bzw. Platellinklumpen sichtbar wird.
Hinweis: Würde man anstelle des Messingstabes einen Glasstab mit gleichen Abmessungen verwenden, so würde beim Glasstab das Herabfallen der Ringe bzw. Klumpen noch wesentlich später erfolgen. Glas ist also kein sehr guter Wärmeleiter.
Alternative
Eine Variation des obigen Versuchs zeigt das folgende Video. Auf einem Metallkreuz aus drei verschiedenen Metallen liegt jeweils am Ende der Metallbleche ein Zündholz. Das Kreuz wird nun im Zentrum von unten mit dem Bunsenbrenner beheizt. Dasjenige Metall, bei dem sich das Zündholz zuerst entflammt, ist der beste Wärmeleiter.
Anwendung der guten Wärmeleitfähigkeit von Kupfer
Joachim Herz Stiftung
Die gute Wärmeleitung von Kupfer kann man auch mit der skizzierten Versuchsserie demonstriert werden:
Hältst du über den Bunsenbrenner, dessen Flamme noch nicht entzündet ist, ein gut wärmeleitendes Drahtnetz aus Kupfer und entzündest das Gas wie in (1) unterhalb des Drahtnetzes, so bildet sich nur unterhalb des Netzes eine Flamme. Oberhalb des Netzes bildet sich keine Flamme aus, da das gut wärmleitende Drahtnetz verhindert, dass die Entzündungstemperatur des Gases über dem Netz erreicht wird (mittleres Bild).
Wiederholst du den Versuch, zündest jetzt das Gas wie in (2) aber oberhalb des Drahtnetzes an, so bildet sich die Flamme nur oberhalb des Drahtnetzes aus. Eine Entzündung der unteren Gasstrecke wird durch die Wärmeableitung des Kupfernetzes verhindert.
Praktisch genutzt wurde die gute Wärmeleitfähigkeit von Kupfer in Grubenlampen, die beim Bergbau zum Einsatz kamen. Hier verhinderte ein Kupfernetz in den Lampen Schlagwetterexplosionen. Mehr über Aufbau und Funktion dieser Lampen findest du hier.