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Einheit 5: Warum haben die meisten Pfannen Plastikgriffe? Anwendung des Temperaturangleichs

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Vorbereitungen

In dieser Einheit sollen die Schüler und Schülerinnen lernen, dass es Materialien gibt, die die Temperatur schnell/langsam angleichen (gute und schlechte Wärmeleiter sind). Sie sollen Beispiele dafür finden, wo Dinge entsprechend dieser Eigenschaft verwendet werden. Zur Vereinfachung wird der Einfluss der Luft bei Wärmeleitungsvorgängen zunächst vernachlässigt. Sowohl der Umstand, dass Luft ein schlechter Wärmeleiter ist, als auch diese Eigenschaft ausnutzende Anwendungen werden in der folgenden Unterrichtseinheit 6 behandelt.

Material für Demonstrationsversuch
  • Glasbehälter mit heißem Wasser
  • je ein Messer (oder ein Kochlöffel oder eine Gabel oder ein Stäbchen) aus Plastik, aus Holz und aus Metall
  • Erbsen oder Maiskörner
  • Margarine
  • Oberflächen-Digitalthermometer
  • Arbeitsblatt (siehe Unterrichtsmaterial)

Versuchsdurchführung
In einen Glasbehälter mit heißem Wasser werden ein Messer aus Plastik, eines aus Holz und eines aus Metall gestellt. An die Messer wurden zuvor in jeweils gleichen Abständen Erbsen oder Maiskörner mit Margarine angeklebt (Abb. 1).

erbsenwettrennen
Abb. 1

Ergebnis
Die Schüler und Schülerinnen beobachten, dass sich die Erbsen bzw. Maiskörner relativ rasch vom Metalllöffel lösen, am Holz- und am Plastiklöffel aber haften bleiben. Einige Schüler und Schülerinnen berühren die Löffel am freien Ende und stellen fest, dass der Metalllöffel heiß geworden ist, die beiden anderen Löffel dagegen nicht. Mit einem Oberflächen-Digitalthermometer kann dieses Ergebnis durch Temperaturmessung bestätigt werden.

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