Physik Test 19.11 - Latente Wärme und Phasenübergänge

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Questions and Answers

Was passiert, wenn der Innendruck geringer als der Druck über der Wasseroberfläche ist?

  • Kondensation tritt ein.
  • Dampfblasen können nicht entstehen. (correct)
  • Dampfblasen können entstehen.
  • Die Temperatur muss erhöht werden.

Verdunsten ist dasselbe wie Sieden.

False (B)

Wie viel Kilojoule entzieht ein Liter Schweiß dem Körper beim Verdunsten?

2250

Trockeneis sublimiert bei __________ Grad Celsius.

<p>-79</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die Begriffe den richtigen Definitionen zu:

<p>Verdampfen = Flüssigkeit wird zu Gas bei Temperaturen über dem Siedepunkt Kondensieren = Gas wird zu Flüssigkeit Sublimieren = Feststoff wird zu Gas ohne flüssige Phase Resublimieren = Gas wird zu Feststoff ohne flüssige Phase</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über latente Wärme ist korrekt?

<p>Latente Wärme wird bei Phasenübergängen freigesetzt oder benötigt, ohne Temperaturerhöhung. (A)</p> Signup and view all the answers

Die Moleküle sind im gasförmigen Zustand am festesten gebunden.

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

Wie viel Energie benötigt man mindestens, um 1 kg Wasser zu verdampfen?

<p>mehr als 5-mal so viel Energie wie zum Erhitzen zur Siedetemperatur</p> Signup and view all the answers

Beim ______ wird Wärme dem System hinzugefügt.

<p>Sublimieren</p> Signup and view all the answers

Ordne die folgenden Begriffe ihren Definitionen zu:

<p>Latente Wärme = Wärme, die bei einem Phasenübergang benötigt wird, ohne Temperaturerhöhung Sublimationswärme = Energie, die benötigt wird, um einen festen Stoff in Dampf zu verwandeln Schmelzpunkt = Temperatur, bei der ein fester Stoff zu flüssig wird Resublimationswärme = Wärme, die beim Rückgang von Dampf in festen Zustand freigesetzt wird</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt das geozentrische Weltbild?

<p>Die Erde ist der Mittelpunkt des Universums. (C)</p> Signup and view all the answers

Die Himmelscheibe von Nebra beweist die Kugelform der Erde.

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

Nenne einen der Planeten, dessen Monde von Galileo entdeckt wurden.

<p>Jupiter</p> Signup and view all the answers

Die schweren Elemente in Sternen entstehen durch __________.

<p>Kernfusion</p> Signup and view all the answers

Ordne die Keplerschen Gesetze den korrekten Beschreibungen zu:

<ol> <li>Keplersches Gesetz = Planeten bewegen sich in Ellipsenbahnen um die Sonne.</li> <li>Keplersches Gesetz = Die Linie zwischen Planet und Sonne hinterlegt gleiche Flächen.</li> <li>Keplersches Gesetz = Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten und der Halbachsen.</li> </ol> Signup and view all the answers

Was wird als Aphel bezeichnet?

<p>Der sonnenfernste Punkt eines Planeten. (D)</p> Signup and view all the answers

Das heliozentrische Weltbild wurde von Kopernikus formuliert.

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

Wer entdeckte die Jupitermonde?

<p>Galileo</p> Signup and view all the answers

Die __________ sorgt für die Zusammenhaltung der Materie im Sonnensystem.

<p>Gravitation</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt das 2. Keplersche Gesetz?

<p>Die Geschwindigkeit eines Planeten variiert während seiner Umlaufbahn. (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Latente Wärme

Energie, die bei Phasenübergängen aufgenommen oder abgegeben wird, ohne dass sich die Temperatur ändert.

Phasenübergang

Der Übergang eines Stoffes von einem Aggregatzustand in einen anderen (z.B. fest, flüssig, gasförmig).

Schmelzwärme

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

Verdampfungswärme

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

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Schmelzpunkt

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

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Gefrierpunkt

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

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Sublimationswärme

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

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Resublimationswärme

Die latente Wärme, die bei der Umwandlung eines Stoffes vom gasförmigen direkt in den festen Zustand frei wird.

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Latentspeichermaterial

Materialien, die latente Wärme speichern und zur Kühlung oder Erwärmung genutzt werden können.

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Salzstreuen im Winter

Salz senkt den Gefrierpunkt von Wasser, wodurch es nicht vollständig gefriert.

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Dampfblasen Entstehung

Dampfblasen entstehen, wenn der Innendruck einer Flüssigkeit mindestens so groß wie der äußere Druck ist.

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Verdunsten vs. Sieden

Flüssigkeiten verdunsten, wenn sie in den Gaszustand übergehen und dabei die Temperatur sinkt. Sieden hingegen passiert bei Erreichen des Siedepunktes, an dem der Dampfdruck den äußeren Druck übertrifft.

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Verdunstungskälte

Die Verdunstung von Flüssigkeiten nimmt Energie aus der Umgebung auf, was zu einer Abkühlung führt.

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Relative Luftfeuchtigkeit

Der Anteil des vorhandenen Wasserdampfes an der maximal möglichen Wasserdampfmenge in der Luft.

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Kondensation

Der Übergang vom Gas- in den Flüssigzustand. Es kommt zu einer Freisetzung von Energie.

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Kondensationskeime

Partikel in der Luft, die die Kondensation von Wasserdampf beschleunigen.

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Sublimieren

Der Übergang eines Stoffes direkt vom festen in den gasförmigen Zustand, ohne Zwischenphase als Flüssigkeit.

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Resublimieren

Der umgekehrte Prozess des Sublimierens, also der Übergang eines Stoffes direkt vom gasförmigen in den festen Zustand.

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Trockeneis Sublimierungstemperatur

Trockeneis sublimiert bei -79 °C.

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Schneeflocken Form

Die sechseckige Form der Schneeflocken entsteht aus den Bindungseigenschaften der Wassermoleküle.

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Geozentrisches Weltbild

Die Vorstellung, dass die Erde der Mittelpunkt des Universums ist und alle anderen Himmelskörper sich um sie drehen.

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Heliozentrisches Weltbild

Die Vorstellung, dass die Sonne der Mittelpunkt des Universums ist und alle anderen Himmelskörper sich um sie drehen.

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Keplersche Gesetze

Drei Gesetze, die die Bewegung der Planeten um die Sonne beschreiben.

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  1. Keplersches Gesetz

Planeten bewegen sich auf elliptischen Bahnen mit der Sonne in einem Brennpunkt.

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  1. Keplersches Gesetz

Der Radiusvektor eines Planeten überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen.

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  1. Keplersches Gesetz

Das Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten zweier Planeten ist gleich dem Verhältnis der dritten Potenzen ihrer großen Halbachsen.

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Epizykel

Eine kleine Kreisbahn, die ein Planet auf einer größeren Kreisbahn beschreibt, um die Erde (im geozentrischen Modell).

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Aphel

Der sonnenfernste Punkt einer Planetenbahn.

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Perihel

Der sonnennächste Punkt einer Planetenbahn.

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Inertialsystem

Ein Bezugssystem, in dem sich ein Körper ohne äußere Kräfte gleichförmig und geradlinig bewegt.

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Sonne im Mittelpunkt

Das heliozentrische Weltbild legt die Sonne als Mittelpunkt fest.

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Jupitermonde

Die Monde um den Planeten Jupiter, entdeckt von Galileo.

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Study Notes

Physik Test 19.11 - Zusammenfassung

  • Latente Wärme: Phasenübergänge (Schmelzen, Verdampfen, Gefrieren, Kondensieren) benötigen Energie, ohne Temperaturänderung. Moleküle im festen Zustand sind stärker gebunden als im gasförmigen. Die zugeführte Wärme wird für den Phasenübergang verwendet. Schmelzen/Verdampfen benötigen latente Wärme, Gefrieren/Kondensieren geben sie ab. Für das Verdampfen wird mehr Wärme benötigt als zum Erhitzen auf Siedetemperatur.

  • Schmelzen und Erstarren: Druck- oder Temperaturänderung bewirkt Phasenübergang. Latente Wärme wird von Materialien zur Kühlung/Erwärmung genutzt. Salz verhindert Kristallbildung von Eis.

  • Verdampfen und Kondensieren: Dampfblasen brauchen Innendruck größer als Wasserdruck. Verdunsten ist kein Sieden, Flüssigkeiten verdunsten durch Bildung von Gas und Temperaturverlust. 1 Liter Schweiß entzieht ~2250 Kilojoule. Temperatur der Kondensation hängt von Luftfeuchtigkeit ab.

Sublimieren und Resublimieren

  • Sublimieren: Übergang von festem Zustand direkt in Gaszustand. Trockeneis(-79°C) ist ein Beispiel. Schneeflocke-Form abhängig von Bindungen, Lufttemperatur und Geschwindigkeit.

  • Resublimieren: Übergang von Gaszustand direkt in festen Zustand.

Weltbilder

  • Geozentrisches Weltbild: Erde ist Mittelpunkt des Universums. Schon im 3. Jahrhundert vermuteten diverse Gelehrte, dass die Erde rund ist. Die Kugelform wurde durch Beobachtungen wie Kreisförmige Schatten bei Mondfinsternis und Sichtweisen von Schiffen am Horizont gestützt.

  • Heliozentrisches Weltbild: Sonne ist Mittelpunkt des Universums. Kopernikus veröffentlichte seine Ansichten in seinem Todesjahr aus Angst. Galileos Entdeckung der Jupitermonde bewies, dass nicht alle Himmelskörper sich um die Erde drehen. Die Rotation der Erde konnte später mit Pendeln verifiziert werden.

Die Keplerschen Gesetze

  • 1. Keplersches Gesetz: Planeten bewegen sich auf Ellipsenbahnen mit der Sonne in einem Brennpunkt. Aphel = Sonnenfernst Punkt, Perihel = Sonnennahe Punkt.

  • 2. Keplersches Gesetz: Die Verbindungslinie zwischen Sonne und Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen; Geschwindigkeit variabel und unterschiedlich je nach Position im Orbit.

  • 3. Keplersches Gesetz: Das Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten zweier Planeten ist gleich dem Verhältnis der dritten Potenzen ihrer großen Halbachsen.

Formeln

  • Schmelzzeit Formel: Formel zur Berechnung der Schmelzzeit von Eisblöcken (σ×A×Traum) - (σ×A×Tis) = Schmelzzeit: 1,9 Tage

  • Relative Luftfeuchtigkeit: Tatsächlich vorhandene Wasserdampfmenge / Maximalaufnehmbare Wasserdampfmenge

  • Keplersche Gesetz Formel: (T² / T22) = (a³ / a³2)

  • Weitere wichtige Formel: C=4 π²/(G.m)

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