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Die brennende Kerze

Zwei Aufgaben, in denen du einer Kerze auf die Spur kommst.

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Stromausfall

AFB I–II

An einem Winterabend fällt der Strom aus. Lina stellt mehrere Kerzen auf den Tisch in ihrem kleinen Zimmer und lässt sie zwei Stunden brennen; das Fenster bleibt geschlossen. Um die Dochte bilden sich Wachsteller, und die kalten Fensterscheiben beschlagen innen.

  1. Nenne die beiden Produkte, die bei der Verbrennung von Kerzenwachs entstehen.
  2. Stelle dar, wie das Wachs aus dem festen Kerzenkörper in die Flamme gelangt.
  3. Deute das Beschlagen der Fensterscheiben.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Es sind zwei unsichtbare Stoffe; einer davon ist auch im Atem enthalten.
Hinweis zu Aufgabe b)
Das Wachs ändert auf dem Weg zweimal seinen Aggregatzustand.
Hinweis zu Aufgabe c)
Welches Produkt der Kerze ist ein Gas, das an kalten Flächen flüssig wird?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Bei der Verbrennung von Kerzenwachs entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser (als Wasserdampf).

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Die Flamme schmilzt das feste Wachs am Docht, es sammelt sich im Wachsteller. Der Docht saugt das flüssige Wachs nach oben. An der heißen Dochtspitze verdampft es, und der Wachsdampf verbrennt mit dem Sauerstoff der Luft.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Kerzen erzeugen Wasserdampf. Er verteilt sich in der Zimmerluft und kondensiert an den kalten Scheiben zu kleinen Tröpfchen. (Auch Linas Atem trägt Wasserdampf bei.) Mit Watesmo-Papier ließe sich nachweisen, dass die Tröpfchen Wasser sind.

2

Das Teelicht unter dem Glas

AFB II–III

Tim stülpt ein großes Becherglas über ein brennendes Teelicht. Die Flamme wird kleiner, beginnt zu flackern und zu rußen und erlischt nach etwa 20 Sekunden. Die Innenwand des Glases ist beschlagen. Danach gibt Tim etwas klares Kalkwasser in das Glas und schwenkt es: Das Kalkwasser wird milchig-trüb. Sein Freund Can meint: „Die Kerze geht aus, weil es unter dem Glas zu heiß wird.“

  1. Interpretiere den Beschlag und die Trübung des Kalkwassers.
  2. Erkläre, warum die Flamme kurz vor dem Erlöschen rußt.
  3. Überprüfe Cans Vermutung mit einem geeigneten Versuch.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Denke an die Nachweise aus Kapitel 1 und an die Wortgleichung der Kerze.
Hinweis zu Aufgabe b)
Was wird unter dem Glas immer knapper?
Hinweis zu Aufgabe c)
Vergleiche zwei Aufbauten, die sich nur in einem Punkt unterscheiden.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Der Beschlag besteht aus Wasser, das bei der Verbrennung als Dampf entstanden und an der Glaswand kondensiert ist. Die Trübung des Kalkwassers weist Kohlenstoffdioxid nach. Beide Beobachtungen passen zur Wortgleichung Wachs + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Unter dem Glas wird der Sauerstoff verbraucht und es kommt keiner nach. Mit zu wenig Sauerstoff können nicht mehr alle Rußteilchen (Kohlenstoff) zu Kohlenstoffdioxid verbrennen. Die Verbrennung wird unvollständig, schwarzer Ruß entweicht.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Ich stelle zwei gleiche Teelichter auf den Tisch. Über das erste stülpe ich das Becherglas dicht auf. Über das zweite stelle ich einen gleich großen Glaszylinder, der oben offen ist und unten auf zwei flachen Klötzchen steht, sodass frische Luft nachströmen kann. In beiden Gläsern wird es ähnlich heiß. Brennt nur die Kerze mit Luftzufuhr weiter, ist Cans Vermutung widerlegt: Die Kerze erlischt, weil der Sauerstoff fehlt, nicht wegen der Hitze.