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Physik

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Temperatur & Wärme

Warum dein Tee kalt wird und was Teilchen damit zu tun haben.

Das brauchst du vorher

Du pustest auf den heißen Kakao, ziehst im Winter Handschuhe an und fasst im Sommer lieber nicht das schwarze Autodach an. Ständig geht es um warm und kalt. Aber was genau ist da eigentlich warm? Die Antwort steckt in Teilchen, die viel zu klein sind, um sie zu sehen.

Alles zappelt

Alles um dich herum besteht aus winzigen Teilchen, und diese Teilchen stehen nie still. Sie zittern, wirbeln und stoßen ständig aneinander. Temperatur ist ein Maß dafür, wie heftig sie zappeln: In heißem Wasser flitzen die Teilchen wild umher, in kaltem bewegen sie sich nur träge. Ein Thermometer misst also im Grunde Teilchengezappel.

Teilchenbox
Temperatur20 °C
20 °C: flüssig

Wasser (flüssig). Teilchen bewegen sich schneller.

Probier es aus: Dreh die Temperatur von ganz kalt bis ganz heiß und lies unter der Box ab, wie schnell die Teilchen unterwegs sind.

Wärme fließt von warm nach kalt

Berühren sich ein warmer und ein kalter Körper, geben die schnellen Teilchen bei jedem Stoß Energie an die langsamen ab. Diese wandernde Energie heißt Wärme, und sie fließt immer von warm nach kalt, nie umgekehrt. Deshalb wird dein Tee kalt und dein Eis in der Hand flüssig: Beide gleichen sich der Umgebung an. Der Fluss hört erst auf, wenn beide Seiten dieselbe Temperatur haben. Mischst du gleich viel heißes und kaltes Wasser, treffen sie sich deshalb ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Temperaturen. Wichtig: Temperatur und Wärme sind nicht dasselbe. Temperatur beschreibt den Zustand eines Körpers, Wärme ist die Energie, die zwischen Körpern fließt.

Die Celsius-Skala

Damit alle dasselbe messen, hat die Celsius-Skala zwei Fixpunkte, die Wasser vorgibt: Bei normalem gefriert es bei 0 °C und siedet bei 100 °C. Dazwischen liegt alles, was du aus dem Alltag kennst: etwa 20 °C im Wohnzimmer und 37 °C in deinem Körper. Unter 0 °C zählt die Skala ins Minus weiter, ein Wintermorgen mit −4 °C liegt also 4 Grad unter dem Gefrierpunkt.

Aufgaben

0 von 6 gelöst

Zeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.

In welche Richtung fließt Wärme von selbst?

Bei wie viel °C gefriert Wasser?

Bei wie viel °C siedet Wasser bei normalem Luftdruck?

Berühren sich zwei Körper, fließt die Wärme von selbst immer von nach kalt, nie umgekehrt.

Was bedeutet eine hohe Temperatur im Teilchenmodell?

Ordne jeder Temperatur auf der Celsius-Skala die passende Situation zu.

0 °C
100 °C
37 °C
20 °C

Damit geht es weiter