Thermodynamik

Klasse 8

Die Schüler erweitern ihr Wissen über thermische Vorgänge und Erscheinungen durch Kennenlernen weiterer wichtiger Gesetze. Durch das Deuten einiger Zusammenhänge mit Hilfe des Teilchenmodells dringen die Schüler tiefer in das Wesen thermodynamischer Prozesse ein. Sie erkennen die Hauptsätze als grundlegende Erfahrungssätze. Dabei bemühen sie sich um exakte Verwendung wiesentlicher Begriffe der Thermodynamik wie Temperatur, thermische Energie und Wärme sowie um die Unterscheidung von Vorgang und Zustand.
Die Schüler können einige Aussagen zu Wärmeerscheinungen quantitativ erfassen und erkannte physikalische Gesetze zur Erklärung von Erscheinungen und Vorgängen in der Natur und Technik anwenden. Bei der experimentellen Arbeit gewinnen sie einen tieferen Einblick in Arbeitsverfahren der Physik.

Inhalt	Hinweis	Links
Temperatur absolute Temperatur Temperatur und kinetische Energie der Teilchen	Physik 6, Lernbereich Thermodynamik, Temperatur Diffusion
Thermisches Verhalten der Körper Feste Körper Z: Ausdehnungskoeffizient Flüssigkeiten Gase SE Wärmezufuhr und Volumenänderung	Volumenänderung fester Körper
Zustandsgleichung für das ideale Gas	Modelle des idealen Gases Ableiten spezieller Zustandsänderungen
Thermische Energie und Wärme Thermische Energie Wärme spezifische Wärmekapazität Wärmequellen	Unterscheidung von Prozeß und Zustand Änderung der thermischen Energie von Körpern ohne Zustandsänderung Umwandeln von mechanischer, chemischer, elektrischer Energie in thermische Energie SE Wärmekapazität von Messanordnungen
Thermische Leistung	Physik 7, Lernbereich Mechanik, Mechanische Arbeit und mechanische Leistung
Energieübertragung durch Wärmeaustausch Wärmeaustausch SE Wärmeaustausch Mischen von Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperatur Wärmedämmung	Wärmeaustauscher Fehlerquellen bei kalorimetrischen Messungen SE Mischungstemperatur Energetische Betrachtungen
Thermische Energie und Aggregatzustandsänderungen Schmelzen und Erstarren Sieden und Kondensieren Verdunsten Umwandlungswärme, Verdunstungskälte Abhängigkeit der Siedetemperatur vom Druck	Deuten der Vorgänge mit Teilchenmodell Energetische Betrachtung Kompressorkühlschrank Schnellkochtopf
1. Hauptsatz 2. Hauptsatz	Hauptsätze als Erfahrungssätze Bedeutung der Hauptsätze
Thermische Energie und mechanische Arbeit Ottomotor Bau und Wirkungsweise Dieselmotor Bau und Wirkungsweise Dampfturbine Bau und Wirkungsweise Energiebilanz und Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen	Historische Entwicklung der Wärmekraftmaschinen Würdigng N.Ottos und R.Diesels Wärmekraftwerk, Heizkraftwerk Gründe für geringen Wirkungsgrad Höherer Wirkungsgrad bei Dieselmotor und Dampfturbine durch großen Druck
Thermische Energie, Umwelt und Mensch Heizwert verschiedener Brennstoffe Umweltschäden durch Verbrennungsprozesse Verantwortung des Menschen für die Umwelt Alternative Energiequellen	Energiebedarf der Welt Wertigkeit von Energieträgern Abwärme und ihre Nutzung Diskutieren von Lösungsmöglichkeiten Projekt Alternative Energiequellen (z.B. Biowärme, Sonnenkollektor, Stirlingmotor)