Schülerversuche
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Erzeugen elektrischer Energie mit einem Thermogenerator
Prinzip Das Peltierelement (der Thermogenerator) besteht aus vielen Thermoelementen. Diese sind elektrisch in Reihe und thermisch parallel geschaltet, sodass sich ihre Thermospannungen addieren. Dieser Versuch zeigt, dass ein Thermogenerator elektrische Energie aus Wärmeenergie erzeugen kann. Die Thermospannung eines Thermogenerators ist von der Temperaturdifferenz über dem Element abhängig. Ein großer Speicher (Aluminium-Block) kann die Temperaturdifferenz über längere Zeit stabil (und damit auch höher) halten und hat daher Vorteile bei der Energiegewinnung. Die Ergebnisse hängen von der Umgebungstemperatur ab, daher können die Messwerte von der Musterlösung abweichen. Der generelle Verlauf der Thermospannung bleibt aber gleich. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettlösung mit insgesamt 17 Versuchen zum Thema Erneuerbare Energien Grundlagen und Wärmeenergie • Direkter Schutz des Thermoelementes vor Überhitzung durch fest montierte Aluminiumplatten • Zusätzlicher Aluminiumblock zur Speicherung von Wärmeenergie
CHF 573.50
Peltier-Effekt: Kältemaschine
Prinzip Bei diesem Versuch wird der in Versuch 7.1 gezeigte Effekt umgekehrt. Anstatt mit Hilfe des Thermogenerators Wärme in elektrische Energie umzuwandeln, weisen wir hier den Peltier-Effekt nach. Dieser besteht darin, dass ein durch das Peltier-Element fließender Strom bewirkt, dass sich eine der Peltier-Element-Platten erwärmt und die andere abkühlt. Je höher die Stromstärke dabei ist, desto schneller wärmen bzw. kühlen sich die beiden Platten auch ab. Ein Becher mit Wasser steht auf dem Peltier-Element des Thermogenerators. Lässt man durch dieses Peltier-Element bei richtiger Polung einen Strom fließen, so kühlt die obere Platte des Peltier-Elements das Wasser ab. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettlösung mit insgesamt 17 Versuchen zum Thema Erneuerbare Energien Grundlagen und Wärmeenergie • Direkter Schutz des Thermoelementes vor Überhitzung durch fest montierte Aluminiumplatten • Zusätzlicher Aluminiumblock zur Speicherung von Wärmeenergie
CHF 704.70
Peltier-Effekt: Wärmepumpe
Prinzip Eine Wärmepumpe ist eine Maschine, die mechanische oder elektrische Energie ausnutzt, um Wärmeenergie von einem Medium A in ein Medium B zu pumpen. Die dem Medium B zugeführte Wärme Q ist dabei größer als die aufgewendete mechanische bzw. elektrische Energie E0. Die Güte einer Wärmepumpe wird durch die sogenannte Leistungsziffer ε = Q / E0 beschrieben. Es gilt stets ε > 1. Die Wärmepumpe ist den Schülern als wichtiges Element alternativer Heizungstechnik bekannt. In der Industrie findet man meistens Kompressions-Wärmepumpen. In diesem Versuch wird eine Peltier-Wärmepumpe verwendet. Die wichtigste Eigenschaft eine Wärmepumpe, dass die Leistungsziffer größer als 1 ist, gilt auch hier: Die Wärmepumpe liefert mehr Wärmeenergie als elektrische Energie eingesetzt wird, denn sie entzieht einem anderen Medium (der Umgebung) Wärme. Dafür werden z.B. Sonnenkollektoren oder Erdwärme o.ä. genutzt. Im Experiment erwärmt sich das Wasser während sich der Aluminiumblock abkühlt. Der Aluminiumblock übernimmt daher die Funktion der Umgebung. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettlösung mit insgesamt 17 Versuchen zum Thema Erneuerbare Energien Grundlagen und Wärmeenergie • Direkter Schutz des Thermoelementes vor Überhitzung durch fest montierte Aluminiumplatten • Zusätzlicher Aluminiumblock zur Speicherung von Wärmeenergie
CHF 812.25
Thermospannung und Temperatur
Prinzip Die Temperaturdifferenz wird in diesem Versuch durch einen Metall-Becher mit heißem Wasser erzeugt, der auf der oberen Platte des Thermoelementes steht. Die Temperaturdifferenz verändert sich durch Abkühlen des heißen Wassers. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettlösung mit insgesamt 17 Versuchen zum Thema Erneuerbare Energien Grundlagen und Wärmeenergie • Direkter Schutz des Thermoelementes vor Überhitzung durch fest montierte Aluminiumplatten • Zusätzlicher Aluminiumblock zur Speicherung von Wärmeenergie
CHF 330.55