Wärmelehre / Thermodynamik
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Absorption von Wärmestrahlung durch schwarzeund weiße Körper
Prinzip Es gibt drei Arten von Wärmetransport, mit denen Wärmeenergie von einem heißen Körper auf einen kälteren übertragen wird. Für Wärmeleitung und Wärmeströmung ist Materie erforderlich, mit deren Hilfe dieser Transport stattfindet. Wärmestrahlung benötigt keine Materie. Genauso ist es bei der Strahlung der Sonne, die durch das Weltall zu uns gelangt. Wie viel Energie ein Gegenstand absorbiert, ist von der Farbe seiner Oberfläche abhängig. Im Experiment werden ein schwarzes und ein weißes Reagenzglas mit Wasser gefüllt und mit einer Glühlampe beleuchtet. Die Erwärmung des Wassers wird gemessen. Vorteile • Optimiert für Demonstrationsversuche: Von der Horizontalen in die Senkrechte gebracht • Demonstrative Anzeige der Messwerte durch Cobra4 MobileLink 2 mit Großanzeige • Sicherer Halt für Brenner und heiße Geräte • Glasgeräte, Flüssigkeitsoberflächen- und strömungen sind vor dem einfarbigen Hintergrund der Tafel gut erkennbar
CHF 6’230.20
Druckerhöhung bei Erwärmen von Gasen mit konstantem Volumen
Prinzip Die Erwärmung von Gasen führt zu einer thermodynamischen Zustandsänderung, unter der sich Druck und Volumen erhöhen können. In diesem Versuch wird Luft erwärmt und deren Expansion durch ein U-Rohr-Manometer verdeutlicht. Dabei wird das Volumen durch Verschiebung der Manometerschenkel konstant gehalten, es handelt sich also um eine isochore Zustandsänderung. Vorteile • Optimiert für Demonstrationsversuche: Von der Horizontalen in die Senkrechte gebracht • Demonstrative Anzeige der Messwerte durch Cobra4 MobileLink 2 mit Großanzeige • Sicherer Halt für Brenner und heiße Geräte • Glasgeräte, Flüssigkeitsoberflächen- und strömungen sind vor dem einfarbigen Hintergrund der Tafel gut erkennbar
CHF 3’908.90
Längenausdehnung fester Körper
Prinzip Ein Festkörper ändert unter Wärmeeinfluss seine geometrischen Abmessungen, man spricht dabei von Wärmeausdehnung. In diesem Versuch werden verschiedene Metallrohre durch Wasserdampf erwärmt und ihre Längenausdehnung untersucht. Dabei wird die Längenänderung durch einen Zeiger an einer Rollachse verdeutlicht, über die sich das Rohr bewegen kann. Die Längenausdehnung verschiedener Metalle wird qualitativ miteinander verglichen. Vorteile • Optimiert für Demonstrationsversuche: Von der Horizontalen in die Senkrechte gebracht • Demonstrative Anzeige der Messwerte durch Cobra4 MobileLink 2 mit Großanzeige • Sicherer Halt für Brenner und heiße Geräte • Glasgeräte, Flüssigkeitsoberflächen- und strömungen sind vor dem einfarbigen Hintergrund der Tafel gut erkennbar
CHF 3’912.80
Messung der Mischungstemperatur
Prinzip Wenn Tee oder Kaffee einmal zu heiß sind, kann man sie durch zufügen von kaltem Wasser oder Milch abkühlen. Das liegt daran, dass sich beim Zusammenbringen zweier unterschiedlich warme Körper die Temperaturen langsam angleichen. Bei Flüssigkeiten kann dieser Ausgleichsvorgang durch Umrühren beschleunigt werden. In diesem Experiment wird Wasser unterschiedlicher Temperatur verwendet. Die Mischungstemperatur, die sich einstellt, hängt von den Wassermengen und deren Anfangstemperatur ab. Vorteile • Optimiert für Demonstrationsversuche: Von der Horizontalen in die Senkrechte gebracht • Demonstrative Anzeige der Messwerte durch Cobra4 MobileLink 2 mit Großanzeige • Sicherer Halt für Brenner und heiße Geräte • Glasgeräte, Flüssigkeitsoberflächen- und strömungen sind vor dem einfarbigen Hintergrund der Tafel gut erkennbar
CHF 6’063.90
Peltier-Wärmepumpe
Vorteile • Offener Versuchsaufbau ermöglicht es, Funktion und Anwendungen besser zu verstehen • Versuchsaufbau besteht aus Einzelinstrument klar festgelegten Funktionen, keine "black box" • Die Schlüsselprodukte des Versuchs können auch zur Untersuchung des Seebeck-Effekts verwendet werden Aufgaben 1. Zur Bestimmung der Kälteleistung Pc der Pumpe in Abhängigkeit von der Stromstärke und Berechnung des Wirkungsgrades ηc bei maximaler Leistung. 2. Bestimmung der Heizleistung Pw der Pumpe und deren Wirkungsgrad ηc bei konstantem Strom und konstanter Temperatur auf der kalten Seite. 3. Bestimmung von Pw, ηw und Pc, ηc aus der Beziehung zwischen Temperatur und Zeit auf der warmen und kalten Seite. 4. Untersuchung des Temperaturverhaltens, wenn die Pumpe zur Kühlung der luftgekühlten heißen Seite eingesetzt wird. Lernziele • Peltier-Effekt • Wärmerohr • Thermoelektrische e. m. f. • Peltier-Koeffizient, • Kälteleistung • Heizleistung • Effizienz Bewertung, • Thomson-Koeffizient • Seebeck-Koeffizienten ◦ Thomson Gleichungen ◦ Wärmeleitung ◦ Konvektion ◦ Erzwungene Kühlung ◦ Joule-Effekt (Bitte beachten: Versuchsbeschreibung nur in englischer Sprache erhältlich)
CHF 4’417.35
Thermische Ausdehnung von Feststoffen und Flüssigkeiten
Prinzip Zur Bestimmung des Volumenausdehnungskoeffizienten von Flüssigkeiten wird ein Volumen-Dilatometer genutzt, das aus einem Stehkolben und einem Präzisionsmessrohr mit Skale besteht. Das Gerät wird durch Auswiegen der Flüssigkeitsmenge skaliert. Das Volumen-Dilatometer wird in einem Wasserbad mit einem Thermostat temperiert. Die Volumenausdehnung und die Längenausdehnung verschiedener Materialien wird in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt. Vorteile • Mit ausführlicher Versuchsliteratur • Zwei Versuche in einem
CHF 2’477.60
Wärmeenergie und erwärmte Masse
Prinzip Wird Wasser in einem Gefäß erwärmt, dann hängt die Temperaturerhöhung von der Heizdauer und der Masse des erwärmten Wassers ab. Bei konstanter Heizleistung des Brenners werden in diesem Versuch verschiedene Wassermengen erhitzt und die Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit gemessen. Vorteile • Optimiert für Demonstrationsversuche: Von der Horizontalen in die Senkrechte gebracht • Demonstrative Anzeige der Messwerte durch Cobra4 MobileLink 2 mit Großanzeige • Sicherer Halt für Brenner und heiße Geräte • Glasgeräte, Flüssigkeitsoberflächen- und strömungen sind vor dem einfarbigen Hintergrund der Tafel gut erkennbar
CHF 3’654.90
Wärmeleitung in festen Körpern
Prinzip In diesem Versuch soll die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Materialien untersucht werden. Dazu werden werden Kupfer, Aluminium, Messing und Glas miteinander verglichen, die als U-förmige Stäbe mit einer Seite in heißes Wasser getaucht werden. Die Wärme wird entlang der Stäbe transportiert, was durch sich verfärbende Temperaturindikationsstreifen sichtbar gemacht wird. In einem zweiten Teilversuch wird ein Wasserbad am anderen Ende des Stabes durch den Wärmetransport erwärmt. Vorteile • Optimiert für Demonstrationsversuche: Von der Horizontalen in die Senkrechte gebracht • Demonstrative Anzeige der Messwerte durch Cobra4 MobileLink 2 mit Großanzeige • Sicherer Halt für Brenner und heiße Geräte • Glasgeräte, Flüssigkeitsoberflächen- und strömungen sind vor dem einfarbigen Hintergrund der Tafel gut erkennbar
CHF 6’259.70