Physik
Wärme unterwegs
Leitung, Strömung, Strahlung: die drei Wege, auf denen Wärme von warm nach kalt wandert.
Das brauchst du vorher
Du rührst deinen Tee um, und plötzlich ist der Metalllöffel oben heiß. Über der Heizung flimmert die Luft, und am Lagerfeuer wird dir warm im Gesicht, obwohl du gar nichts berührst. Dreimal ist Wärme unterwegs, jedes Mal auf einem anderen Weg. Wer die drei Wege kennt, versteht, warum eine Daunenjacke wärmt und ein Topf einen Plastikgriff hat.
Weg 1: Leitung
In festen Stoffen wird Wärme von Teilchen zu Teilchen weitergegeben. Die heißen Teilchen am unteren Ende des Löffels zittern stark und stoßen ihre Nachbarn an, die dann selbst stärker zittern. So wandert die Wärme durch den Löffel nach oben, ohne dass sich der Löffel selbst bewegt. Das nennt man Wärmeleitung.
Wasser (flüssig). Teilchen bewegen sich schneller.
Weg 2 und 3: Strömung und Strahlung
In Luft und Wasser reist die Wärme mit: Warme Luft dehnt sich aus und wird dadurch weniger dicht als die kühle Luft ringsum. Deshalb steigt die warme Luft nach oben, und kühle Luft rutscht von unten nach. So entsteht über der Heizung ein Kreislauf, der das ganze Zimmer erwärmt. Das ist Wärmeströmung. Die Sonne und das Lagerfeuer schicken ihre Wärme dagegen als Strahlung: Die braucht keinen Stoff zum Reisen und wärmt sogar durch das leere Weltall hindurch. Trifft sie deine Haut, spürst du sie sofort.
Gute und schlechte Leiter
Metalle leiten Wärme hervorragend, deshalb fühlt sich ein Metallgeländer im Winter eiskalt an: Es saugt die Wärme aus deiner Hand. Holz, Plastik und Wolle leiten schlecht, sie sind . Der beste Alltagsisolator ist stillstehende Luft. Genau deshalb wärmt eine Daunenjacke: Die Daunen schließen unzählige winzige Luftpolster ein, in denen die Luft weder strömen noch gut leiten kann. Deine Körperwärme bleibt einfach bei dir.
Aufgaben
0 von 6 gelöstZeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.
Der Metalllöffel im heißen Tee wird oben warm. Welcher Weg der Wärme ist das?
Warme Luft steigt über der Heizung auf und verteilt sich im Zimmer. Welcher Weg der Wärme ist das?
Welcher Weg der Wärme funktioniert auch durch das leere Weltall?
Ordne jeden Wärmeweg seiner Besonderheit zu.
Dein Tee kühlt von 70 °C auf 40 °C ab. Um wie viele Grad ist er kälter geworden?
Der beste Isolator im Alltag ist überraschenderweise stillstehende ….