Die Teetasse hat 90 °C, die Badewanne nur 40 °C — und trotzdem steckt in der Wanne weit mehr Energie.
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Übungsaufgaben
Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.
A1
Was steckt in der inneren Energie?
AFB I
Erstelle vier Paare aus Begriff und passendem Beispiel.
Decke zwei Karten auf, die zusammengehören. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter aufdecken, Pfeiltasten zum Wandern.
Thermische, chemische und Bindungsenergie aller Teilchen bilden zusammen die innere Energie U — gemessen wie jede Energie in Joule.
Überlege bei jedem Beispiel: Geht es um Bewegung, um gespeicherte Stoffenergie oder um den Zusammenhalt der Teilchen?
Bewegung → thermische Energie, Brennstoff → chemische Energie, Zusammenhalt → Bindungsenergie; die Einheit ist das vierte Paar.
A2
Der Gartenteich im Sommer
AFB IIMix
Ein Gartenteich enthält 12 000 kg Wasser. An einem Sommertag steigt seine Temperatur von 291,15 K auf 22 °C; seine innere Energie nimmt dabei um 201 600 kJ zu. Ein kleiner Teich mit 3000 kg Wasser erwärmt sich am selben Tag von 18 °C auf 22 °C. Tom behauptet, die innere Energie des kleinen Teichs sei um mehr als 50 000 kJ gestiegen. Weise das nach und gib den Energiezuwachs in kJ an.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
kJ
291,15 K sind 18 °C — beide Teiche erwärmen sich also gleich stark, um 4 K. Der kleine Teich hat ein Viertel der Masse und nimmt deshalb ein Viertel der Energie auf: 201 600 kJ : 4 = 50 400 kJ — Tom hat recht. Wer 291,15 K und 18 °C für verschiedene Temperaturen hält, kann die Teiche gar nicht vergleichen.
Rechne zuerst die Anfangstemperatur von Kelvin in Grad Celsius um.
TC = TK − 273,15: also 18 °C, beide Teiche werden um 4 K wärmer. Vergleiche dann nur noch die Massen.
A3
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I
Nenne zu jeder der fünf Behauptungen rund um innere Energie und Wärme, ob sie stimmt.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Merke: Die Temperatur beschreibt ein einzelnes Teilchen, die innere Energie zählt alle Teilchen zusammen.
Frage dich bei jeder Aussage: Ist von einem Bestand oder von einer Übertragung die Rede?
Gleiche Temperatur heißt nicht gleiche innere Energie — und Wärme kann ein Körper nicht besitzen.
