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Lernkarten

30 Karten zum Umdrehen: alle Formeln und Begriffe des Kapitels, von der Kelvin-Umrechnung bis zur Anomalie des Wassers.

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01
Formel
Wie rechnest du eine Temperatur von Grad Celsius in Kelvin um?
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Antwort
T = ϑ + 273,15 Kϑ = Temperatur in °C, T = Temperatur in K
02
Formel
Wie rechnest du Kelvin zurück in Grad Celsius?
→ klicken zum Umdrehen
Antwort
ϑ = T − 273,15 °CT = Temperatur in K, ϑ = Temperatur in °C
03
Formel
Wie berechnest du eine Temperaturdifferenz — und in welcher Einheit?
→ klicken zum Umdrehen
Antwort
ΔT = T₂ − T₁Ergebnis immer in K; für Differenzen gilt 1 K = 1 °C
04
Formel
Wie viel Energie braucht die Erwärmung eines Körpers?
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Antwort
Q = c · m · ΔTQ = Wärme in J, c = spezifische Wärmekapazität in J/(kg·K), m = Masse in kg, ΔT = Temperaturänderung in K
05
Formel
Wie bestimmst du die spezifische Wärmekapazität aus Messwerten?
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Antwort
c = Q : (m · ΔT)Ergebnis in J/(kg·K); Wasser: 4180 J/(kg·K)
06
Formel
Wie berechnest du die Masse aus einer Wärmemenge?
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Antwort
m = Q : (c · ΔT)Q in J, c in J/(kg·K), ΔT in K → m in kg
07
Formel
Wie berechnest du die Temperaturänderung aus einer Wärmemenge?
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Antwort
ΔT = Q : (c · m)Ergebnis in K; danach ϑ_neu = ϑ_alt + ΔT
08
Formel
Wie viel Energie braucht das Schmelzen eines Stoffes?
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Antwort
Q = q_s · mq_s = spezifische Schmelzwärme; Eis/Wasser: 334 kJ/kg
09
Formel
Wie viel Energie braucht das Verdampfen eines Stoffes?
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Antwort
Q = q_v · mq_v = spezifische Verdampfungswärme; Wasser: 2256 kJ/kg
10
Formel
Welche Bilanz gilt beim Mischungsversuch?
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Antwort
Q_ab = Q_aufc₁ · m₁ · (ϑ₁ − ϑ_M) = c₂ · m₂ · (ϑ_M − ϑ₂); ϑ_M = Mischungstemperatur
11
Formel
Wie stark dehnt sich ein fester Körper beim Erwärmen aus?
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Antwort
Δl = α · l₀ · ΔTl₀ = Ausgangslänge, α = Längenausdehnungskoeffizient in 1/K, ΔT in K
12
Formel
Was bedeutet die Steigung im Energie-Temperatur-Diagramm?
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Antwort
Steigung = c · mQ ist proportional zu ΔT — die Ursprungsgerade verrät über ihre Steigung den Stoff
13
Begriff
Was besagt das Teilchenmodell?
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Antwort
Alle Stoffe bestehen aus winzigen Teilchen, die sich ständig ungeordnet bewegen; je höher die Temperatur, desto heftiger diese Bewegung.
14
Begriff
Wodurch unterscheiden sich fest, flüssig und gasförmig?
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Antwort
Nur durch Abstand und Beweglichkeit der Teilchen: fest = feste Plätze, flüssig = beweglich, aber dicht beieinander, gasförmig = weit entfernt und frei.
15
Begriff
Was ist Temperatur physikalisch?
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Antwort
Ein Maß für die mittlere Bewegungsenergie der Teilchen eines Körpers — nicht für seinen Energievorrat.
16
Begriff
Was ist der absolute Nullpunkt?
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Antwort
Die tiefstmögliche Temperatur −273,15 °C = 0 K; dort wäre die Teilchenbewegung minimal. Negative Kelvin-Werte gibt es nicht.
17
Begriff
Welche zwei Fixpunkte legen die Celsius-Skala fest?
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Antwort
Der Gefrierpunkt von Wasser (0 °C) und der Siedepunkt von Wasser (100 °C) bei Normaldruck; der Abstand wird in 100 gleiche Teile geteilt.
18
Begriff
Warum braucht eine Brücke Dehnungsfugen?
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Antwort
Weil sich feste Körper beim Erwärmen ausdehnen: Ohne Fuge entstünden sehr große Kräfte und die Fahrbahn würde sich verwerfen.
19
Begriff
Was ist die innere Energie eines Körpers?
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Antwort
Die Summe aller Energien seiner Teilchen — ein Bestand, den ein Körper hat. Sie hängt von Stoff, Masse und Temperatur ab.
20
Begriff
Was ist Wärme?
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Antwort
Energie, die wegen eines Temperaturunterschieds von einem Körper auf einen anderen übertragen wird; Formelzeichen Q, Einheit Joule.
21
Begriff
Worin unterscheiden sich innere Energie und Wärme?
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Antwort
Innere Energie ist ein Bestand, Wärme ist eine Übertragung: Ein Körper „hat“ innere Energie, aber niemals Wärme.
22
Begriff
Was sagt die spezifische Wärmekapazität c aus?
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Antwort
Wie viel Energie nötig ist, um 1 kg eines Stoffes um 1 K zu erwärmen. Einheit: J/(kg·K).
23
Begriff
Warum spielt Wasser mit c = 4180 J/(kg·K) eine Sonderrolle?
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Antwort
Sein c ist ungewöhnlich groß: Wasser speichert viel Energie, erwärmt sich langsam und kühlt langsam ab — deshalb eignet es sich als Kühl- und Heizmittel und mildert das Klima an Küsten.
24
Begriff
Was passiert beim Schmelzen oder Sieden mit der Temperatur?
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Antwort
Sie bleibt konstant. Die zugeführte Energie geht vollständig in die Umordnung der Teilchen, nicht in schnellere Bewegung.
25
Begriff
Was ist die spezifische Schmelzwärme?
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Antwort
Die Energie, die 1 kg eines Stoffes am Schmelzpunkt zum Schmelzen braucht — bei Eis 334 kJ/kg. Beim Erstarren wird sie wieder frei.
26
Begriff
Warum dämmen Styropor und Mineralwolle so gut?
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Antwort
Sie sperren viel Luft in winzige Poren ein: Luft leitet Wärme schlecht, und in den kleinen Poren kann keine Strömung entstehen. Eine Wärmebrücke wie ein Rollladenkasten führt die Energie an dieser Dämmung vorbei.
27
Begriff
Wie funktioniert Wärmeleitung?
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Antwort
Die Teilchen stoßen ihre Bewegung an die Nachbarteilchen weiter; der Stoff selbst bleibt an Ort und Stelle. Metalle leiten gut, Luft und Kunststoffe schlecht.
28
Begriff
Wie funktioniert Wärmeströmung?
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Antwort
Erwärmte Flüssigkeiten und Gase dehnen sich aus, steigen auf und transportieren die Energie mit — der Stoff selbst bewegt sich also.
29
Begriff
Wie funktioniert Wärmestrahlung — und was zeigt ein Wärmebild?
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Antwort
Jeder Körper sendet Infrarotstrahlung aus; sie braucht keinen Stoff und wandert auch durchs Vakuum. Eine Wärmebildkamera macht sie über eine Farbskala sichtbar: helle Stellen sind warm, dunkle kalt.
30
Begriff
Was ist die Anomalie des Wassers und was folgt daraus?
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Antwort
Wasser hat bei 4 °C seine größte Dichte. Deshalb schwimmt Eis, Gewässer frieren von oben zu, am Grund bleiben rund 4 °C — und gefrierendes Wasser sprengt Rohre und Gestein.
i
Geh den Stapel dreimal durch: erst alles ansehen, dann mit dem Filter „Nur ungelernte“ arbeiten, beim dritten Mal die Antwort laut erklären, bevor du umdrehst. Was du so erklären kannst, sitzt auch in der Klassenarbeit.