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Wärmeübertragung 08:37 min

Textversion des Videos

Transkript Wärmeübertragung

Hallo! In diesem Video geht es um die verschiedenen Formen der Wärmeübertragung. Noch mal kurz zur Erinnerung: Was war noch mal Wärme? Wärme hat das Formelzeichen Q und die Einheit von der Wärme [Q] ist das Joule. Das bedeutet, die Wärme ist eine Form der Energie und die aufgenommene Wärme eines Systems berechnet man mit der Formel: Q=m×c×∆T. Sie ist also abhängig von der Masse des Körpers, von dem Wärmekoeffizienten und von dem Temperaturunterschied. Gut, es gibt 3 verschiedene Arten, wie Wärme von einem Ort zum anderen übertragen werden kann. Die 1. Form ist die Wärmeleitung. Wir haben hier so eine riesige Schraube, und wenn wir die nur auf der einen Seite erhitzen, werden wir schnell merken, dass nach einer Zeit auch die andere Seite warm wird. Klar, wenn innerhalb von Festkörpern Wärme übertragen wird, spricht man von Wärmeleitung. Die Ursache für die Wärmeleitung ist folgende: Die kinetische Energie zwischen den Atomen und Molekülen, die angeregt auf der linken Seite sich befinden, überträgt sich durch Stöße auf Atome und Moleküle auf der rechten Seite. Dadurch passiert ein Temperaturausgleich zwischen der linken und der rechten Seite, denn in der Physik existieren nie 2 energetisch sehr unterschiedliche Zustände nebeneinander. Also, wenn die Schraube hier links warm ist, dann bedeutet das auch, dass die Teilchen in der Schraube schneller sind. Und diese schnellen Teilchen stoßen nun langsamere Teilchen an, die werden dann auch schneller, stoßen wieder andere an und so weiter. Und so überträgt sich dann die Wärme von links langsam nach rechts. Nun gibt es Stoffe, die bessere Wärmeleiter sind als andere. Klar, wenn ihr einen Plastiklöffel in kochendes Wasser haltet, wird dieser weniger schnell warm als beispielsweise ein Silberlöffel. Allgemein kann man sagen: Gute Wärmeleiter sind auch meist gute elektrische Leiter, wie zum Beispiel Kupfer. So, das erst einmal zur Wärmeleitung. Übrigens, auch Flüssigkeiten und Gase können Wärme leiten. Dann spielt aber auch die Durchmischung und die Diffusion innerhalb des Stoffes eine große Rolle. Nun zum 2. Punkt, wie Wärme übertragen wird: nämlich, durch Wärmeströmung oder auch Konvektion genannt. Im Wasser kann Wärmeströmung stattfinden. Wir nehmen hier mal das Beispiel einer Meeresströmung. Eine Meeresströmung kann entstehen durch einen Temperaturunterschied im Wasser an verschiedenen Orten. Wenn das Wasser z.B. hier links wärmer ist, entsteht ein Strom zu dem Ort, wo das Wasser kälter ist. Die warme Meeresströmung kann dann die Wärme an ihre Umgebung abgeben und so das Klima stark beeinflussen. Hierbei handelt es sich also um eine Übertragung von innerer Energie von einem Körper auf den anderen. Betrachten wir nun noch ein weiteres Beispiel für Wärmeströmung: den Fön. Der Fön heizt die Luft in seinem Inneren auf und bläst diese dann nach außen, in Richtung unseres Kopfes. Und dort kann die innere Energie der Luft dann übertragen werden, auf unsere Haare, beispielsweise. Das war also ein Beispiel, wie Wärme durch eine Luftstrom übertragen werden kann. Nun noch ein letztes Beispiel zur Wärmeströmung: die Heizung. In einem Heizungsrohr fließt Wasser. Das Wasser wird unten im Keller aufgeheizt. Da ja warmes Wasser eine geringere Dichte hat als kaltes, strömt dieses nun nach oben und kann dort seine gespeicherte Wärme an die Umgebung abgeben. Dann wird es wieder kälter und fließt nach unten, und dort wird es dann wieder aufgeheizt und fließt wieder nach oben, usw., usw. Gut, ich glaube, Wärmeströmung oder Konvektion genannt ist nun klar. Nun zum 3. Punkt, wie man Wärme übertragen kann: der Wärmestrahlung. Ein typischer Wärmestrahler ist die Sonne. Sie schickt ihre wärmenden Strahlen bis zur Erde. Und was genau sind das für Strahlen? Die wärmenden Strahlen der Sonne sind auch nur elektromagnetische Wellen, haben also dieselben Eigenschaften wie Licht, beispielsweise. Sie befinden sich aber nicht im sichtbaren Bereich, sonder eher meist im infraroten Bereich. Also, das ist dann längerwellig als das Licht. Und das Besondere der Wärmestrahlung im Gegensatz zur Wärmeleitung oder zur Wärmeströmung ist, dass die Übertragung auch im Vakuum passieren kann, das heißt, es wird keine Materie benötigt zur Wärmeübertragung. Ein weiteres Beispiel zur Wärmestrahlung ist ein Lagerfeuer. Hier wird die Wärme zwar auch durch Wärmeleitung und Wärmeströmung übertragen, aber hauptsächlich können wir uns an einem Feuer dank der Wärmestrahlung aufwärmen. Gut, das war es zu den 3 verschiedenen Übertragungsarten von Wärme. Also noch einmal zusammenfassend: Wärme, das ist eine Energieform. Sie kann übertragen werden: 1. durch Wärmeleitung, vor allem in Festkörpern, 2. durch Wärmeströmung oder Konvektion, z.B. eine Meeresströmung, oder  3. durch Wärmestrahlung, die Sonne, zum Beispiel. Gut, also Wärme ist eine Energieform, die übertragen werden kann. Was ist aber im Gegensatz dazu Temperatur? Temperatur hat das Formelzeichen [T] und die Einheit: 1 Kelvin. Und Temperatur beschreibt nun, im Gegensatz zur Wärme, die mittlere Bewegungsenergie von Teilchen. Das heißt, misst man nun einen Temperaturunterschied an einem Körper, kann man dadurch erkennen, wie viel Wärmeenergie auf einen anderen Körper übertragen wurde. Das ist also der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur. Das meist mehrere Formen der Wärmeübertragung zusammen auftreten, möchte ich euch an dieser Glühbirne zeigen. Zunächst ist da das Metall im Inneren der Glühbirne, welches sich durch Wärmeleitung nach und nach immer mehr aufheizt. Dieses Metall gibt seine Wärme an die Luft weiter. Dort kann Wärmeströmung auftreten. Und die gesamte Glühbirne strahlt dann viel Wärme ab, leider, obwohl sie doch eher Licht erzeugen soll. Naja, so ist das halt. Immer hat man ungünstige Nebenwirkungen. So, ich hoffe, das Video hat euch gefallen. Tschüss, bis zum nächsten Mal!    

Informationen zum Video
12 Kommentare
  1. Default

    super hat mir sehr geholfen:)

    Von Lucia W., vor 11 Monaten
  2. Default

    das video hat mir super geholfen.danke! :)

    Von Gkmoritzen, vor fast 2 Jahren
  3. Default

    LOL

    Von Annett Seifert, vor mehr als 2 Jahren
  4. Default

    Sehr,sehr gut erklärt...

    Jetzt hab ich`s verstanden und brauch keine Panik vor der kommenden Physikarbeit haben...Danke!

    Von Texas Queen, vor fast 4 Jahren
  5. Default

    auch für die anfänger der thermodynamik. sehr gut!;-)

    Von Adem19o7, vor etwa 4 Jahren
  1. Default

    Ich meine Rechnugerklärungen

    Von Pally, vor etwa 4 Jahren
  2. Default

    Mir felt nur noch die Eechnungenerklärungen

    Von Pally, vor etwa 4 Jahren
  3. Default

    für mich is das total perfekt wir haben genau die selben formelzeichen und so und ich bin in der 9. klasse am gymnasium jetzt hab ichs endlich verstanden

    Von Seraph235, vor mehr als 4 Jahren
  4. Default

    Sehr gut erklärt.... Machst du super....

    Von Deleted User 31656, vor fast 5 Jahren
  5. Default

    Für die Schüler aus der 8. Klasse ist das sehr gut erklärt !!! Dankeschön !

    Von Pseizer, vor mehr als 5 Jahren
  6. Default

    Also für Schüler ist es denk ich ok zum festigen, weil man bei der Wärmelehre ja auch noch erklärt bekommt was Q, c, dT und so ist. Und wenn man es noch nicht weiß ist das auch eigentlich sehr gut beschrieben. Für Schüler.

    Von Luis, vor fast 6 Jahren
  7. Default

    Ich muss leider etwas Kritik loswerden:
    Wen willst du mit dem Video ansprechen? Für Studenten in den Ingenieurs-und Naturwissenschaften ist es nicht zu gebrauchen, da es viel zu oberflächlich und trivial ist. Für Schüler ist es vielleicht ganz ok. Aber die können zb mit der Formel Q=mcdT und innerer Energie nichts anfangen.

    Von Gigato, vor fast 6 Jahren
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