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Was ist Temperatur? — Teilchenmodell und Temperaturempfinden

Zehn Übungen dazu, was Temperatur wirklich misst — und warum die eigene Hand als Messgerät versagt.

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Übungsaufgaben

Alle Übungen fortlaufend nummeriert — zuerst die interaktiven Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln, danach die Rechen- und Textaufgaben. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Was Temperatur wirklich bedeutet
AFB I

Welche Aussagen über die Temperatur sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Gemeint ist immer die ungeordnete Bewegung der Teilchen im Körper — nicht ihr Abstand und nicht die Bewegung des ganzen Körpers. „Kälte“ gibt es physikalisch nicht, es wird nur Energie übertragen.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen rund um Temperatur, Teilchen und Temperaturdifferenzen.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Alle fünf Aussagen hängen an einer Frage: Geht es um die Teilchen im Inneren oder um etwas anderes?
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Die Temperatur eines Körpers ist ein Maß für die mittlere seiner Teilchen. Unser eigenes Temperaturempfinden ist dagegen und zum Messen ungeeignet; dafür braucht man ein . Der Unterschied zwischen zwei Temperaturen heißt und wird am besten angegeben in .

„Kälte“ bleibt übrig — sie ist keine physikalische Größe, übertragen wird immer nur Energie.
A4
Zustand, Änderung oder Denkfehler?
AFB I

Sortiere jede Aussage danach, ob sie eine Temperatur, eine Temperaturdifferenz oder eine falsche Vorstellung beschreibt.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Temperatur (Zustand)
2Temperaturdifferenz (Änderung)
3Falsche Vorstellung
Das kleine Wort „um“ verrät fast immer eine Differenz; eine Temperatur beschreibt dagegen einen Zustand.
A5
Blitzrechnung
AFB I

Der Hitzerekord liegt bei 58 °C, an der Wostok-Station wurden −89,2 °C gemessen. Wie groß ist die Temperaturdifferenz zwischen beiden Werten?

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
ΔT = 58 °C − (−89,2 °C) = 58 + 89,2 = 147,2 K — beim Abziehen einer negativen Zahl wird addiert.
A6
Eine Temperaturdifferenz sauber bestimmen
AFB II

Bringe die Schritte in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Anfangstemperatur und Endtemperatur aus dem Text heraussuchen.
2Prüfen, ob beide Temperaturen in derselben Einheit angegeben sind.
3Den Ansatz ΔT = T₂ − T₁ notieren.
4Die Vorzeichen beachten: Beim Abziehen einer negativen Temperatur wird addiert.
5Das Ergebnis in Kelvin angeben.
Am häufigsten verrutscht Schritt 4 — aus 58 − (−89,2) wird fälschlich 58 − 89,2.
A7
Rechenkette
AFB II

Ein Topf Wasser hat morgens 14 °C. Er wird auf 92 °C erhitzt und kühlt danach auf 25 °C ab.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Erwärmung von 14 °C auf 92 °C: Temperaturdifferenz K
  2. Abkühlung von 92 °C auf 25 °C: Betrag der Temperaturdifferenz K
  3. Unterschied zwischen Anfangstemperatur 14 °C und Endtemperatur 25 °C K
  4. Ein zweiter Topf kühlt von −3 °C auf −15 °C ab: Betrag der Temperaturdifferenz K
Eine Differenz ist immer eine Anzahl Kelvin und nie selbst eine Temperatur — auch dann nicht, wenn beide Werte im Minusbereich liegen.
A8
Begriffe und Bedeutungen verbinden
AFB II

Verbinde jeden Begriff mit der Bedeutung, die zu ihm gehört.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Ordne zuerst das Zeichen ΔT zu, dann bleiben nur noch Sachbegriffe übrig. Verwechselt werden gern „Temperatur“ und „mittlere Bewegungsenergie“ — das eine ist das Maß für das andere.
A9
Fehlersuche im Schulheft
AFB II

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Zeile 2 ist der häufigste Fehler in Klassenarbeiten: Abstand und Geschwindigkeit der Teilchen werden verwechselt.
A10
Teilchen im Vergleich
AFB III

Fünf Stoffproben mit verschiedenen Temperaturen. Ordne jeder Zeile eine Stufe zu — ohne zu rechnen.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = kleinste mittlere Bewegungsenergie, 2 = zweitkleinste, 3 = mittlere, 4 = zweitgrößte, 5 = größte. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = kleinste5 = größte
Ein Glas Leitungswasser mit 15 °C.
Wasserdampf über dem Kochtopf mit 100 °C.
Ein Eiswürfel aus dem Gefrierfach mit −18 °C.
Flüssiger Stickstoff mit −196 °C.
Frisch aufgebrühter Tee mit 80 °C.
Die Reihenfolge folgt allein der Temperatur: höhere Temperatur bedeutet größere mittlere Bewegungsenergie der Teilchen. Wer sich vom Aggregatzustand leiten lässt, ordnet den Eiswürfel falsch ein.