1.7 Temperatur/Energie-Diagramm beim Erhitzen von kaltem Wasser
Beim Erhitzen
von kaltem Wasser überträgt sich die Wärme von dem Brenner
über das Glas der Ampulle auf das darin befindliche Wasser. Die Bewegungsenergie
der Wasserteilchen nimmt gleichmäßig zu, die Temperatur steigt
so lange an, bis die Siedetemperatur erreicht ist. Von jetzt ab wird die zugeführte
Wärme verbraucht, um die Wasser-Teilchen aus der Flüssigkeit freizusetzen.
Mit Hilfe eines digitalen Multimeters und einer Uhr lässt sich der Temperaturverlauf beim Erhitzen in Abhängigkeit von der Zeit ermitteln.
Aufgabe
Verfolge den Temperaturverlauf von kaltem Wasser beim Erhitzen bis zum Sieden in Abhängigkeit von der Zeit.
Material
Experimentiertablett, Ampulle (5 mL) breit, dazu passender Stopfen mit Loch für Temperaturfühler und Pipettenspitze in der Mitte, digitales Multimeter (VC 333), Kreuzschraubenzieher, isolierter Kupferdraht (2 x 0,8 mm), Zange, Spiritus-Mikrobrenner in Gummistopfen als Stativ, Streichhölzer, Spiritus, kaltes mit Eis gemischtes Wasser.
Durchführung
1. Mit einem Kreuzschraubenzieher bohre ein Loch in den Stopfen, durch das der Temperaturfühler und die Pipettenspitze passen.
2. Baue einen Ampullenhalter: Umwickle das Glas dazu mit dem Ende eines 15 cm langen doppelten Kupferdrahts.
3. Fülle die Ampulle zur Hälfte mit Wasser und Eis.
4. Zur Ermittlung der Anfangstemperatur schiebe den Temperaturfühler so weit in den Stopfen, dass er in das Wasser taucht (Photo 1).
5. Ziehe den Temperaturfühler anschließend so weit heraus, dass er außerhalb des Wassers neben der Pipettenspitze endet (Photo 2 unterer Pfeil).
6. Erhitze die Ampulle unter Kontrolle der Temperatur und der Zeit bis zum Sieden.
7. Trage den Verlauf von Wasser-Temperatur und Zeit in eine Tabelle ein.
Beobachtungen
1. Über der Flamme des Mikrobrenners steigt die Temperatur des Wassers kontinuierlich an.
2 Während Wasserdampf aus der Ampulle strömt (Photo 2 oberer Pfeil), bleibt die Temperaturanzeige oberhalb des Wassers unverändert.
Erklärung
Bis zum Siedebeginn erhöht die zugeführte Wärme die Bewegungsenergie der Wasserteilchen, die Temperatur steigt. Mit Beginn des Siedens wird die zugeführte Wärme vollständig zum Verdampfen verbraucht: Kein weiterer Temperaturanstieg.
Mit Hilfe eines digitalen Multimeters und einer Uhr lässt sich der Temperaturverlauf beim Erhitzen in Abhängigkeit von der Zeit ermitteln.
AufgabeVerfolge den Temperaturverlauf von kaltem Wasser beim Erhitzen bis zum Sieden in Abhängigkeit von der Zeit.
Material
Experimentiertablett, Ampulle (5 mL) breit, dazu passender Stopfen mit Loch für Temperaturfühler und Pipettenspitze in der Mitte, digitales Multimeter (VC 333), Kreuzschraubenzieher, isolierter Kupferdraht (2 x 0,8 mm), Zange, Spiritus-Mikrobrenner in Gummistopfen als Stativ, Streichhölzer, Spiritus, kaltes mit Eis gemischtes Wasser.
Durchführung
1. Mit einem Kreuzschraubenzieher bohre ein Loch in den Stopfen, durch das der Temperaturfühler und die Pipettenspitze passen.
2. Baue einen Ampullenhalter: Umwickle das Glas dazu mit dem Ende eines 15 cm langen doppelten Kupferdrahts.
3. Fülle die Ampulle zur Hälfte mit Wasser und Eis.
4. Zur Ermittlung der Anfangstemperatur schiebe den Temperaturfühler so weit in den Stopfen, dass er in das Wasser taucht (Photo 1).
5. Ziehe den Temperaturfühler anschließend so weit heraus, dass er außerhalb des Wassers neben der Pipettenspitze endet (Photo 2 unterer Pfeil).
6. Erhitze die Ampulle unter Kontrolle der Temperatur und der Zeit bis zum Sieden.
7. Trage den Verlauf von Wasser-Temperatur und Zeit in eine Tabelle ein.
Beobachtungen1. Über der Flamme des Mikrobrenners steigt die Temperatur des Wassers kontinuierlich an.
2 Während Wasserdampf aus der Ampulle strömt (Photo 2 oberer Pfeil), bleibt die Temperaturanzeige oberhalb des Wassers unverändert.
Erklärung
Bis zum Siedebeginn erhöht die zugeführte Wärme die Bewegungsenergie der Wasserteilchen, die Temperatur steigt. Mit Beginn des Siedens wird die zugeführte Wärme vollständig zum Verdampfen verbraucht: Kein weiterer Temperaturanstieg.