Physik Adventskalender Tag 13
Tür 13 - Schmelzenergie
Material:
- 1x Wasserkocher
- 1x Schüssel (bestenfalls aus Plastik, Fassungsvermögen min. 1l)
- 2x 100g Eis (Eiswürfel)
- 2x 300ml Wasser
- Thermometer
Durchführung:
Zur Versuchsvorbereitung sollen vorher insgesamt 200g Eiswürfel vorbereitet werden (Wasser über Nacht in die Gefriertruhe stellen)!
- Sind sämtliche Materialien vorhanden, so sollen die ersten 300ml Wasser in de Schüssel gegeben werden. Diese 300ml Wasser sollen so kalt wie möglich sein (ca. 1-5 °C).
- Um das Wasser auf diese gewünschte Temperatur zu bringen, gebt die ersten 100g Eiswürfel hinein, um es abzukühlen!
- Messt mit dem Thermometer regelmäßig die Temperatur! Hat diese den gewünschten Bereich erreicht, notiert die Temperatur und füllt die anderen 300ml Wasser in den Wasserkocher und erhitzt sie bis zum Kochen (ca. 100°C)!
- Messt nach dem Aufkochen des Wassers seine Temperatur und notiert sie!
- Nun habt ihr die Temperatur des kalten und des kochenden Wassers notiert. Nehmt nun alle restlichen Eiswürfel aus der Schüssel raus!
- Füllt dann die zweite, exakte Menge an Eiswürfeln (100g) in die Schüssel!
- Schätzt nun die Temperatur ab, die das Wasser in der Schüssel haben wird, nachdem ihr das kochende Wasser hinzugegossen habt und die Eiswürfel geschmolzen sind!
- Habt ihr eure Schätzungen abgegeben, gießt das kochende Wasser in die Schüssel hinzu und wartet auch nachdem die Eiswürfel geschmolzen sind noch etwa 5 Minuten.
- Messt zu guter Letzt die Temperatur!
- Entspricht das Ergebnis euren Schätzungen?
Erklärung:
Falls ihr alles richtig gemacht habt, werdet ihr (vermutlich) feststellen, dass eure intuitiven Schätzungen (die wahrscheinlich in der Mitte der Temperaturen liegen, ca. 50°C) weit vom tatsächlich gemessenen Wert abweichen. Das Wasser ist kälter. Das liegt daran, dass die Energie des heißen Wassers nicht nur dazu verwendet wird, das kalte Wasser zu erwärmen, sondern ein großer Teil auch dafür, um die Eiswürfel zum Schmelzen zu bringen.
Tipps und Tricks, Anmerkungen
- Die einzelnen Abläufe rasch durchführen, da sich ansonsten Temperaturen langsam wieder ausgleichen bzw. verändern, auch nicht zu lange Zeit mit dem Schätzen vergeuden!
- Beim Hantieren mit dem kochenden Wasser aufpassen – Verbrühungsgefahr
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