Wärme

Die Versuche sind geordnet nach den Themen

Wärmeausdehnung (zwei Versuche)
Wärmeleitung (neun Versuche)
Wärmeströmung (ein Versuch)
Sieden und Schmelzen (zwei Versuche)
Temperatur-Wahrnehmung (ein Versuch)

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Blubber-Münze (Ausdehnung)

Auf eine (gekühlte) leere Flasche eine Münze legen (Flaschenöffnung befeuchten) und mit beiden Händen Flasche drücken (Fönen). Durch die Erwärmung beginnt die Münze zu blubbern. Der Wasserfilm schließt die Öffnung luftdicht ab.

Quellen: Oberdorfer, S.69; Zeier, S.122; Melenk-Runge, S.127 (Quelle der Abbildung); Moisl2, S.41,Gressmann, S.130


Luftwaage (Ausdehnung)

Ein Bambusstab an einem Faden aufhängen. An die Enden je einen Faden mit Papiertüte hängen. Eine Tüte mit Kerze erwärmen. Die Waage kommt aus dem Gleichgewicht.
Quelle: Oberdorfer, S.89


Der scheue Luftballon (Ausdehnung)

Material: Zwei gleiche Flaschen aus dunklem Glas, zwei Luftballons, heißes Wasser
Eine der Flaschen mit heißem Wasser ausspülen. Über jede Flaschenhals einen Luftballon ziehen. Der Ballon auf der ausgespülten Flasche verschwindet in der Flasche.

Quelle: Oberdorfer, S.89; Melenk-Runge, S.130 (Quelle der Abbildung)

 


Spreizende Glasrohre (Ausdehnung, Wärmeleitung)

Wenn man zwischen zwei dünne Glasrohre eine Kerze stellt, dann spreizen sie sich (schlechte Wärmeleitung, nur Ausdehnung an der Kerzenseite) .


Kochendes Wasser und Eis nebeneinander (Wärmeleitung)

In einem Reagenzglas befinden sich Wasser und unten ein Eisstück, das mit einem Drahtstück daran gehindert wird, hoch zu steigen. Das Wasser wird oben erhitzt.
Durch die relativ schlechte Wärmeleitung des Wassers bleibt das Eis unbehelligt.

Quelle:   Melenk-Runge, S.144;  Bublath2-17; Gressmann, S.133
Die Abbildung stammt aus der CD-ROM "Physikalische Freihandexpeimente".


Wärmeröhre (Wärmeleitung, Verdampfungswärme)

Zwei Kupferstäbe in heißes Wasser stellen. Einer ist kompakt, der andere hohl und mit einer Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt gefüllt. Wenn diese Flüssigkeit verdampft, steigt das Gas nach oben, kondensiert dort und läuft flüssig nach unten. Dann geht's wieder von vorn los. Dieses Rohr leitet Wärme besser als Kupfer.
Quelle: Bublath2-10


Fall-Erbsen (Wärmeleitung)

Löffel aus verschiedenen Materialien senkrecht in einen Behälter stellen, mit ein wenig Butter ein paar Erbsen an die Spitzen kleben und heißes Wasser in den Behälter gießen. Die Erbsen fallen zu ganz unterschiedlichen Zeiten runter, wegen verschiedener Wärmeleitfähigkeit. Geht auch mit Wachs schmelzen.

Quellen: Oberdorfer, S.105; Moisl2, S.51; Bublath5-14


Keine Brandlöcher (Wärmeleitung)

Ein Baumwolltaschentuch über eine Münze spannen und mit brennender Zigarette das Tuch über der Münze berühren. Wegen der Wärmeleitfähigkeit der Münze erreicht die Baumwolle nicht die Temperatur, die sie zum Brennen braucht.

Quellen: Oberdorfer, S.107,Melenk-Runge, S.148 (Quelle der Abbildung); Bublath2-17, Bublath5-14; Lanners, S.86; Gressmann, S.135
 


Ein Kochtopf aus Papier (Wärmeleitung)

Wasser in Pappbecher (oder Kegel aus Papier) erwärmen. Das Papier wird nicht brennen, aber das Wasser warm (da es die Wärme abführt). Im Idealfall kann man das Wasser zum Sieden bringen.

Quellen: Oberdorfer, S.110, Melenk-Runge, S.141 (Quelle der Abbildung); Wittmann1, S.18; Treitz, S.131; Bublath2-18; Perelman2, S.150,  Zeier, S.115; Gressmann, S.138; Press, S.58

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Kerze unter Wasser (Wärmeleitung)

Eine Kerze wird in ein Trinkglas gestellt und angezündet (eventuell Kerze mit Nagel beschweren). Wasser bis zum Kerzenrand eingießen. Die Kerze brennt auch unterhalb des Wasserspiegels weiter. Grund: Die Flamme frißt einen Trichter, da das Wasser die äußere Schicht der Kerze kühlt. (Wasser wird warm, evtl. wechseln.)
Quelle: Oberdorfer, S.108, Gressmann, S.137


Das brennende Taschentuch (Wärmeleitung)

Nasses Taschentuch in Brennspiritus tauchen, anzünden. Tuch bleibt ganz.
Quelle: Bublath1-23


Die zusammenschiebbare Flamme (Wärmeleitung)

a) Mit Kupfernetz (hohe Wärmeleitfähigkeit) kann man Flamme zusammendrücken.
b) Wenn man das Gas oberhalb des Netzes entzündet, bleibt die Flamme über dem Netz (s. Abbildung). Wird das Netz zu heiß, dann schlägt die Flamme nach unten durch.

Quelle (auch der Abbildung): Melenk-Runge, S.128;Bublath2-3, Bublath5-14

Variation: Kupferspirale über Kerze halten. Diese geht aus. Gressmann, S.137


Aufstieg einer Papierserviette (Wärmeströmung, Auftrieb)

Eine sehr leichte Serviette aus feinem Seidenpapier wird röhrenförmig aufgerollt, oben verdrillt, auf einen Teller gestellt und von oben entzündet. Die Serviette verbrennt bis auf einen Rest. Dieser steigt hoch.
Die heiße Lift erzeugt eine Wärmeströmung nach oben.

Quellen: Melenk-Runge, S.146 (Quelle der Abbildung)


Mit Eis Wasser kochen (Druckabhängigkeit des Siedepunkts)

Wasser in Kolben erhitzen. Wenn es siedet und der Wasserdampf die Luft verdrängt hat, Kolben verschließen. Wasser im Kolben abkühlen lassen und von außen etwas Eis oder kaltes Wasser auf den Kolben geben. Das Wasser fängt wieder an zu sieden. Tipp: Rundkolben nehmen (Implosionsgefahr).

Quelle: Melenk-Runge, S.116 (Quelle der Abbildung); Cherrier; Perelman2, S.155, Gressmann, S.159, Backe, S.110


Eis durchwandern (Anomalie des Wassers, Schmelzen)

An eine Drahtschlinge zwei Gewichtsstücke hängen, diese über einen
Eiswürfel hängen. Durch den Druck schmilzt das Eis, so dass der Draht
 wandert. Oberhalb des Drahts gefriert es wieder.
Quellen: Oberdorfer, S.102; Backe, Perelman2, S.80; Moisl2, S.52,
Kratz3,1.21, Gressmann, S.155, Borucki, S.24

Die Abbildung stammt aus der CD-ROM "Physikalische Freihandexpeimente".

 


Hand als Thermometer (Subjektive Wärmewahrnehmung)

Hände zuerst in Gefäße mit warmen und kalten Wasser legen, dann in zwei mit gleich warmem Wasser.
Quelle: Treitz, S.136, Zeier, S.110,Gressmann

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