Physik Test 19.11 Zusammenfassung PDF

Physik Test 19.11 Zusammenfassung **Latente Wärme** - F15, F16: Bei Phasenübergängen mit Energiezufuhr kommt es zu *keiner* Temperaturerhöhung - Moleküle sind am festesten gebunden im festen Zustand, im gasförmigen Zustand sind sie nur leicht gebunden. - Die zugegebene Wärme wird f...

Physik Test 19.11 Zusammenfassung **Latente Wärme** - F15, F16: Bei Phasenübergängen mit Energiezufuhr kommt es zu *keiner* Temperaturerhöhung - Moleküle sind am festesten gebunden im festen Zustand, im gasförmigen Zustand sind sie nur leicht gebunden. - Die zugegebene Wärme wird für den Phasenübergang benötigt, somit keine Temperatur Erhöhung (= Latente *(verlorene)* Wärme) - Bei Schmelzen/Verdampfen braucht man Latente Wärme, bei Gefrieren/Kondensieren wird sie frei. - Zum Verdampfen braucht man mehr Wärme, weil die Moleküle weiter auseinander sind - F18: Blei/Zink haben niedrige Schmelzpunkte, Schmelzwärme und Wärmekapazität. - Boltzmann Gesetz:\ Beispiel: Wie lange braucht ein Eisblock, um in einem Raum zu schmelzen?\ Formel: (σ × A × [*T*~Raum~^4^]{.math.inline}) - (σ × A × [*T*~Eis~^4^]{.math.inline}) = Schmelzzeit: 1,9 Tage - Eisblock ist kein idealer schwarzer Strahler, er hat zusätzlich Wärmeleitung und Konvektion, Fläche verändert sich, wenn der Block schmilzt - Beim Sublimieren muss man Sublimationswärme hinzufügen, bei Resublimieren wird Resublimationswärme frei. - Q= c × m × ∆T - Um 1kg Wasser zu Verdampfen braucht man mehr als 5-mal so viel Energie als zum Erhitzen zur Siedetemperatur - Zum Schmelzen des Wassers braucht man weniger Energie - Zum Verdampfen braucht man mehr Energie, da die Bindung der Teilchen dadurch fast gänzlich aufgehoben wird **Schmelzen und Erstarren** - Um Phase zu ändern: Druck oder Temperatur - F20: Bei frieren des Wassers wird Wärme abgegeben (Beispiel: Eisschicht bei See) - Latente Wärme wird von Latentspeichermaterialien zur Kühlung/Erwärmung genutzt. - F21: Salz streuen im Winter: Salz verhindert durch Lösung im Wasser, dass ein Eiskristallgitter aufgebaut werden kann. **Verdampfen und Kondensieren** - Dampfblasen können nur dann entstehen, wenn der Innendruck mindestens so groß ist wie der Druck ober der Wasseroberfläche - Für größeren Innendruck ist höhere Temperatur nötig - Verdunsten ist nicht Sieden: Flüssigkeiten verdunsten deshalb, weil es zu Gas wird und die Temperatur damit sinkt - Ein Liter Schweiß entzieht dem Körper beim Verdunsten \~ 2250 Kilojoule - Temperatur der Kondensierung hängt auch von Luftfeuchtigkeit ab - Formel der relativen Luftfeuchtigkeit: [\$\\frac{tatsächlich\\ vorhandene\\ Wasserdampfmenge}{\\text{maximal}\\text{aufnehmbare\\ Wasserdampfmenge}}\$]{.math.inline}\ Bei Zimmertemperatur: entsprechen 100% relative Luftfeuchtigkeit - Je geringer Luftfeuchtigkeit, desto mehr Dampf kann aufgenommen werden - Durch das Abkühlen der Luft steigt die relative Luftfeuchtigkeit - Wenn in der Nacht die Temperatur abkühlt und die 100 % relative Luftfeuchtigkeit erreicht ist, muss der Wasserdampf kondensieren - Nebel/Wolken = Feiner kondensierter Wasserdampf - Kondensation wird durch Kondensationskeime verstärkt **Sublimieren und Resublimieren** Sublimieren = von Fest zu Gasförmig - Trockeneis sublimiert bei -79'C - Schneeflocken: Aufgrund der Bindungen die Wassermoleküle einnehmen, entsteht die Sechseckige Form - Die Form der Flocken hängt von Fallgeschwindigkeit, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit ab, Chance 2 gleiche zu finden ist somit fast 0! - F30: Reif ist Resublimation von Wasserdampf auf Pflanzen **Weltbilder -- Das geozentrische Weltbild** - Erde = Kugel, Mittelpunkt des Weltalls - Himmelscheibe von Nebra, *Kein* Beweis für Kugelform -- Sondern Kalender - Schon im dritten Jahrhundert glaubten viele Gelehrte nicht mehr an die scheibenförmige Erde, da es viele Gegenbeweise gab:\ -Kreisförmige Schatten bei Mondfinsternis\ -Segel von Schiffen waren am Horizont zuerst sichtbar\ -Südliche Sternenbilder erscheinen im Süden höher am Horizont (Aristoteles)\ -Eratosthenes Berechnung des Erdumfangs - Aristoteles: Erde ist eine Kugel im Mittelpunkt anderer Kugeln (Planeten), die alle eine perfekte Kreisbahn verfolgen - Ptolemäus: Epizykeln (Kleine Umlaufbahnen, die größere Bahnen folgen) - Aristarchos: Sonne im Zentrum, bestimmt Größe von Erde und Mond ziemlich genau **Weltbilder -- Das heliozentrische Weltbild** - Sonne = Mittelpunkt des Weltalls, Himmelskörper beschreiben Kreisbahnen um die Sonne (Kopernikus) - Die Nähe der Venus zur Sonne und ihre Sichtbarkeit am Abend/Morgen war erklärbar - Scheinbare Drehung der Sterne (um Polarstern) war erklärbar - Kopernikus veröffentlichte seine Ansichten erst in seinem Todesjahr (weil er Angst hatte) - Galileo konnte mit einem verbesserten Fernrohr die Jupitermonde entdecken =\> nicht alle Himmelskörper bewegen sich um die Erde (Jupitermonde: Io, Europa, Ganymed und Callisto) - Nach Galileos Entdeckung erklärte der Papst das geozentrische Weltbild zur kirchlichen Lehre, am Schluss konnte sich aber das heliozentrische Weltbild sich durchsetzen - Die Rotation um die Erdachse konnte erst später mit einem Pendel bewiesen werden - Inertialsystem = Ein Bezugssystem, indem ein Körper ohne äußere Kräfte sich unbeschleunigt bewegt **Die Keplerschen Gesetze** - Johannes Kepler wertete Daten aus und veröffentlichte 1609 seine ersten beiden Gesetze: - 1 Keplersche Gesetz:\ - Jeder Planet beschreibt eine Ellipsenbahn, einer der beiden Brennpunkte (der Ellipse) ist die Sonne.\ - Der Sonnenfernste Punkt = Aphel, Der Sonnennächsten= Perihel\ - Im Sommer ist es wegen dem Einfallswinkel der Sonne wärmer\ - Keplers Theorien sind mit Messdaten belegt, sie stellen den Beginn der modernen Astronomie dar\ - Einer der beiden Brennpunkte ist der Massenmittelpunkt\ - Die Sonne beschreibt auch eine Ellipsenbahn um diesen Massenmittelpunkt\ - Durch das Schlingen des Zentralsterns (Sonne) kann man auch neue Exoplaneten entdecken - 2 Keplersche Gesetz:\ - Basiert darauf, dass Kepler den Unterschied der Bahngeschwindigkeit zwischen Perihel und Aphel entdeckte, am schnellsten im Perihel, am langsamsten im Aphel.\ - Die Linie zwischen einem Planeten und der Sonne hinterlegt in gleichen Zeitabschnitten die gleichen Flächen\ - Im Winter ist die Erde näher an der Sonne, daher bewegt sie sich auch schneller =\> Winter und Herbst sind kürzer als Sommer und Frühling - 3 Keplersche Gesetz:\ - Das Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten T zweier Planeten ist so groß wie das Verhältnis der dritten Potenzen ihrer großen Halbachsen a.\ - Formel: (T² / [*T*~2~]{.math.inline}²) = (a³ / [*a*³~2~]{.math.inline})\ - Der Kehrwert davon ist die sogenannte Kepler Konstante\ - Weitere wichtige Formel: C= [\$\\frac{4\\ \\pi ²}{\\text{G\\ } \\cdot \\text{\\ m}}\$]{.math.inline} **Unser Sonnensystem** - Die schweren Elemente in Sternen durch Kernfusion (Bis Eisen), Elemente schwerer als Eisen entstanden durch Supernovaexplosionen - Gravitation, Kollision und Drehungsimpulserhaltung sorgen für die Zusammenhaltung der Materie in einer Ebene (Ekliptik Ebene) und die Rotation in eine Richtung. - Protoplanetarische Scheibe =\> heutiges Sonnensystem\# ***Formeln im Überblick*** - *Formel zu Schmelzzeit eines Eisblocks:\ *(σ × A × [*T*~Raum~^4^]{.math.inline}) - (σ × A × [*T*~Eis~^4^]{.math.inline}) = Schmelzzeit: 1,9 Tage - *Formel zur relativen Luftfeuchtigkeit:* [\$\\frac{tatsächlich\\ vorhandene\\ Wasserdampfmenge}{\\text{maximal}\\text{aufnehmbare\\ Wasserdampfmenge}}\$]{.math.inline} - *3 Keplersches Gesetz:\ *- Das Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten T zweier Planeten ist so groß wie das Verhältnis der dritten Potenzen ihrer großen Halbachsen a.\ - Formel: (T² / [*T*~2~]{.math.inline}²) = (a³ / [*a*³~2~]{.math.inline})\ - Der Kehrwert davon ist die sogenannte Kepler Konstante\ - Weitere wichtige Formel: C= [\$\\frac{4\\ \\pi ²}{\\text{G\\ } \\cdot \\text{\\ m}}\$]{.math.inline} Bilder von Mayas Heft: [*Physik Bilder*](https://ahskorneuburg-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/oskar_exel_ahs-korneuburg_at/ErahIRH0iRJJgPFhBcsDXSQBJvdmgvOJVd_208BAzKkNZA?e=Q2clf0) *Viel Glück ❤️*