Physik – Wärmelehre – Eiswasser erhitzen – Cornelsen

Eiswasser erhitzen

Versuchsvideo (ohne Ton)

Übungen

Übung 1

Autor: Cornelsen/Inhouse

Übung 2

Autor: Cornelsen/Inhouse

Für Lehrkräfte

Unterrichtsthema	Aggregatzustände (des Wassers)
Klassenstufen	5 bis 8
Wer experimentiert?	Schülerinnen und Schüler im Unterricht in Partner- oder Gruppenarbeit
Ziele und Kompetenzen	Die Schülerinnen und Schüler können: die Temperatur und die Zeit messen und die Messwerte aufnehmen. die Messwerte in einem Liniendiagramm darstellen und den Verlauf des Graphen interpretieren.

Vorausgesetzte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler kennen die Temperatur und die Zeit als physikalische Größen und sind mit den Einheiten vertraut.

Materialliste

je Versuchsgruppe:

Thermometer, digital, –40 °C bis +120 °C
Stoppuhr oder Handy
Stativstab mit Gewinde, 750 mm
Stativplattenfuß, 210 x 130 mm
Stativklemme
Doppelmuffe
Rührstab, Glas, 200 mm
Heizplatte, 500 W
Becherglas, Borosilikatglas 3.3, HF, 400 ml
Becherglas, PP, NF, 100 ml
Crushed Ice

Bei Cornelsen Experimenta finden Sie weitere passgenau abgestimmte Experimentiermaterialien – unkompliziert und schnell: cornelsen-experimenta.de/NuT-hybrid

Hinweise zur Vorbereitung und zur Durchführung im Unterricht

Alle Materialien (Geräte, Arbeitsblätter, Hilfeblätter, Protokollvorlagen) müssen für jede Versuchsgruppe bereitgestellt werden, zum Beispiel in Körben, auf Tabletts oder in Schalen.

Sie können die Versuchsdauer verkürzen, wenn die Bechergläser nur mit 50 ml Wasser und etwas Crushed Ice befüllt werden.

Das Crushed Ice ist in Supermärkten und an Tankstellen erhältlich und kann bis zum Unterricht in einer Kühltasche gelagert werden.

Die Zeit können die Schülerinnen und Schüler mit einer Schüler-Stoppuhr oder mit einem Handy messen. Das Stoppen der Zeit, das Ablesen und das Notieren der Temperatur teilen sich die Schülerinnen und Schüler in Partnerarbeit und wechseln sich dabei ab. In leistungsschwächeren Lerngruppen können Sie die Zeitmessung gegebenenfalls zentral mit der Demo-Uhr organisieren. Einige Demo-Uhren können im Minutenabstand ein akustisches Signal abgeben und so zum Ablesen der Temperatur auffordern. So haben die Schülerinnen und Schüler auch mehr Zeit, die Beobachtungen zu erfassen und im Protokoll zu sichern. In der Protokollvorlage ist eine Messwerttabelle angelegt.

Über die zentrale Stromversorgung können Sie das Ein- und Ausschalten der Heizplatten regeln und die Versuche der Teams einheitlich beginnen und enden lassen.

Der Versuch beginnt mit der Fragestellung „Wie hoch steigt die Temperatur beim Erhitzen von Wasser?“ und dem Formulieren von Vermutungen. Es ist darauf zu achten, dass Sie erst den Strom für die Heizplatten zentral einschalten, nachdem alle Experimentieranordungen fertig aufgebaut sind. Erfahrungsgemäß sollten Sie auch vorher prüfen, ob die Bechergläser auf der Unterseite trocken sind. Nach Abschluss der Beobachtungen schalten Sie die Stromversorgung zentral ab. Die Schülerinnen und Schüler lassen die Versuchsanordnung abkühlen.

Hinweise zur Auswertung

Die Auswertung erfolgt mit dem Zeichnen und Interpretieren des Temperatur-Zeit-Diagramms als Liniendiagramm. Hierbei kann das Video zur Methode „Ein Liniendiagramm zeichnen“ unterstützen. Außerdem ist ein leeres Diagramm bereits in der Protokollvorlage angelegt und kann als Hilfestellung für leistungsschwächere Lerngruppen eingesetzt werden. Eine ausgefüllte Messwerttabelle und ein Beispieldiagramm finden Sie in der zum Download bereitgestellten Excel-Datei.