Latente Wärme und Phasenübergänge

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Questions and Answers

Welche der folgenden Aussagen über latente Wärme sind falsch?

  • Um Wasser zu verdampfen, benötigt man weniger Energie als zum Erhitzen zur Siedetemperatur. (correct)
  • Bei Phasenübergängen mit Energiezufuhr kommt es zu keiner Temperaturerhöhung.
  • Die zugegebene Wärme wird für den Phasenübergang benötigt, somit findet keine Temperaturerhöhung statt.
  • Moleküle sind im festen Zustand fester gebunden als im gasförmigen Zustand.

Blei und Zink haben hohe Schmelzpunkte.

False (B)

Die ______ beschreibt die Veränderung der Phase eines Stoffes durch die Zufuhr oder Abfuhr von Wärme.

Latente Wärme

Was ist Sublimation?

<p>Sublimation ist der Übergang eines Stoffes direkt vom festen in den gasförmigen Zustand, ohne flüssige Zwischenphase.</p> Signup and view all the answers

Warum ist es wichtig, Salz im Winter auf Gehwege zu streuen?

<p>Salz senkt den Gefrierpunkt von Wasser. So kann Eis nicht so schnell bei Temperaturen unter null Grad Celsius gefrieren und die Gehwege bleiben begehbar.</p> Signup and view all the answers

Die Temperatur der Kondensierung ist von der Luftfeuchtigkeit abhängig.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Weltbilder besagt, dass die Erde der Mittelpunkt des Weltalls ist?

<p>Geozentrisches Weltbild (A)</p> Signup and view all the answers

Wer hat das heliozentrische Weltbild entwickelt?

<p>Nikolaus Kopernikus</p> Signup and view all the answers

Galileo Galilei war ein Verfechter des geozentrischen Weltbildes.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über Keplersche Gesetze sind richtig?

<p>Der Kehrwert des 3. Keplerschen Gesetzes ist die sogenannte Kepler-Konstante. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Unterschied zwischen dem 1. und 2. Keplerschen Gesetz?

<p>Das 1. Keplersche Gesetz beschreibt die Form der Planetenbahnen (Ellipse), während das 2. Keplersche Gesetz die Geschwindigkeit der Planeten auf ihrer Bahn beschreibt.</p> Signup and view all the answers

Die Entstehung von schweren Elementen im Universum erfolgt durch Kernfusion.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Im Sonnensystem findet die Rotation aller Himmelskörper in dieselbe Richtung statt?

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Latente Wärme

Energie, die bei Phasenübergängen benötigt wird, ohne dass sich die Temperatur ändert.

Phasenübergang

Umwandlung eines Stoffes von einem Zustand (fest, flüssig, gasförmig) in einen anderen.

Schmelzwärme

Latente Wärme, die benötigt wird, um einen Stoff vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen.

Verdampfungswärme

Latente Wärme, die benötigt wird, um einen Stoff vom flüssigen in den gasförmigen Zustand zu überführen.

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Sublimationswärme

Latente Wärme, die benötigt wird, um einen Stoff direkt vom festen in den gasförmigen Zustand zu überführen.

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Schmelzpunkt

Temperatur, bei der ein Stoff vom festen in den flüssigen Zustand übergeht.

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Boltzmann-Gesetz

Beschreibt die Wärmeübertragung durch Strahlung.

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Geozentrisches Weltbild

Weltbild, in dem die Erde im Mittelpunkt des Universums steht.

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Heliozentrisches Weltbild

Weltbild, in dem die Sonne im Mittelpunkt des Universums steht.

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Epizykeln

Zusätzliche Kreisbahnen, die in einem geozentrischen Weltbild benötigt werden, um die Bewegungen der Planeten zu erklären.

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Kondensation

Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand.

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relative Luftfeuchtigkeit

Verhältnis der tatsächlich vorhandenen Wasserdampfmenge zur maximal aufnehmbaren Wasserdampfmenge.

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Study Notes

Latente Wärme

  • Bei Phasenübergängen (z.B. Schmelzen, Verdampfen) ändert sich die Temperatur nicht, obwohl Energie zugeführt wird.
  • Die zugeführte Energie wird benötigt, um die Bindungskräfte zwischen den Molekülen zu überwinden.
  • Bei Schmelzen/Verdampfen wird latente Wärme benötigt, bei Gefrieren/Kondensieren wird sie freigesetzt.
  • Die Moleküle sind im festen Zustand stärker gebunden als im gasförmigen Zustand.
  • Mehr Wärme ist zum Verdampfen notwendig als zum Erhitzen auf die Siedetemperatur, da die Bindungen der Teilchen fast vollständig aufgehoben werden müssen.

Schmelzen und Erstarren

  • Um die Phase zu ändern, muss die Temperatur oder der Druck verändert werden.
  • Latente Wärme wird von Materialien zur Kühlung oder Erwärmung genutzt.
  • Beim Erstarren gibt Wasser Wärme frei (z.B. Bildung einer Eisschicht auf einem See).

Verdampfen und Kondensieren

  • Bei Verdampfen verwandelt sich eine Flüssigkeit in einen Gaszustand.
  • Dampfblasen brauchen einen Mindestdruck, der größer ist als der Umgebungsdruck, damit sie wachsen können.
  • Verdampfen ist nicht gleich Sieden; Flüssigkeiten verdunsten, weil das Gas in den Gaszustand übergeht und die Temperatur sinkt.
  • Ein Liter Schweiß entzieht dem Körper etwa 2250 Kilojoule beim Verdampfen.
  • Die Kondensation hängt von der Luftfeuchtigkeit ab.

Sublimieren und Resublimieren

  • Sublimieren ist der Übergang von festem Stoff direkt in den Gaszustand.
  • Trockeneis sublimiert bei -79°C.
  • Schneeflocken bilden sich durch die Bindung der Wassermoleküle in bestimmter sechseckiger Form (abhängig von Geschwindigkeit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit).
  • Reif entsteht durch Resublimation von Wasserdampf auf Pflanzen.

Weltbilder

  • Geozentrisches Weltbild: die Erde befindet sich im Zentrum des Universums.
  • Heliozentrisches Weltbild: die Sonne befindet sich im Zentrum des Universums, und die Erde und andere Planeten drehen sich um sie.

Die Keplerschen Gesetze

    1. Gesetz: Alle Planeten bewegen sich auf Ellipsenbahnen mit der Sonne in einem Brennpunkt.
    1. Gesetz: Die Verbindungslinie zwischen Sonne und Planeten überstreicht in gleichen Zeitabschnitten gleiche Flächen.
    1. Gesetz: Das Quadrat der Umlaufzeit eines Planeten ist proportional zum Kubus der großen Halbachse seiner Bahn.

Formeln im Überblick

  • Formel für die Schmelzzeit eines Eisblocks (σ × A × T Raum) – (σ × A × Tis) = Schmelzzeit: 1,9 Tage
  • Formel für die relative Luftfeuchtigkeit: Tatsächlich vorhandene Wasserdampfmenge / Maximal mögliche Wasserdampfmenge
  • Formel für das 3. Keplersche Gesetz (T²/ T²²) = (a³/ a³²)

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