Physik – Wärmelehre – Erwärmung beim Komprimieren

Demoversuch: Erwärmung beim Komprimieren

Versuchsvideo (ohne Ton)

Übung

Für Lehrkräfte

Unterrichtsthema	Thermische Energie, Wärmepumpe
Klassenstufen	7 bis 9
Wer experimentiert?	Lehrkräfte zur Demonstration
Ziele und Kompetenzen	Die Schülerinnen und Schüler können die Ursachen der Temperaturerhöhung beim Komprimieren von Luft mit Zusammenstößen der Teilchen erklären.

Vorausgesetzte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler kennen die physikalische Größen Temperatur und Wärme (Bedeutung, Formelzeichen, Einheiten) sowie das Teilchenmodell.

Materialliste

• Mini-Digital-Multimeter mit Temperatursensor
• Kolbenprober aus Glas (100 ml)
• ggf. Handschuhe

Vorab wäre zu prüfen, ob der Temperatursensor in die Öffnung des Kolbenprobers passt.

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Hinweise zur Durchführung im Unterricht

Als Einstieg in die Thematik bietet sich als qualitativer Nachweis der Erwärmung durch Komprimieren das Aufpumpen eines Fahrradschlauches an. Vielen Schülerinnen und Schülern dürfte dieses Phänomen aus eigener Erfahrung bekannt sein. Das anschließende Experiment  kann mit geringem Zeit- und Materialaufwand von der Lehrkraft durchgeführt werden.

Aufgrund des Umgangs mit dem dickwandigen Glasgerät sollte der Versuch von der Lehrkraft demonstriert werden. Wenn SuS mit dem Gerät hantieren, sollten sie Schutzhandschuhe tragen.

Der Sensor sollte nur soweit in den Zylinder eingeführt werden, dass er nicht durch den Kolben beschädigt werden kann. 

Hinweise zur Auswertung

Die Ergebnissicherung erfolgt mit der Bearbeitung der Protokollseite und dem editierbaren Arbeitsblatt. Das Video „Erwärmung durch Komprimieren“ kann ebenfalls der Auswertung bzw. Zusammenfassung dienen. 

Downloads

(jeweils editierbare Worddateien)

Autor: Dr. Dietmar Karau