Lernauftrag 1 Latente Wärme

Füllen Sie ein Becherglas mit Wasser und erwärmen Sie dieses. Messen Sie alle
30 Sekunden die Temperatur. Messen Sie weiter, auch wenn das Wasser siedet, bis ein sichtbarer Teil des Wassers verdampft ist.

Tragen Sie Ihre Messresultate in ein Temperatur-Zeitdiagramm ein.

Welche Feststellung können Sie machen?

Lernauftrag 2 Schmelzwärme

Erwärmen Sie in einem Thermoskrug 0.5 kg Wasser auf 60°C. Danach geben Sie ca. 50 g Eis ins Wasser (Achtung: Schmelzwasser vermeiden). Nach dem vollständigen Schmelzen des Eises messen Sie die Temperatur und halten die Messwerte in der Tabelle fest.

Erstellen Sie mit Hilfe Ihrer Messdaten eine Energiebilanz und ermitteln Sie die Schmelzwärme.

Grössen	Wasser	Eis
Masse	kg	kg
Temperatur vor der Mischung	°C	ca. 0 °C
Temperatur nach der Mischung	°C	°C
Temperaturzunahme  DJ1	K
Temperaturabnahme  DJ2		K

Energiebilanz

Wärmeabgabe des Wassers                                        Q_W = m_W * c_W * DJ₁

                                                                                 .........................................

Wärmeaufnahme des geschmolzenen Eises                  Q_E = m_E * c_W * DJ₂

                                                                                .........................................

Abgegebene Wärmemenge des Wassers	kJ
Aufgenommene Wärmemenge des Eises	kJ
Energiedifferenz Û Schmelzwärme	kJ

Schmelzwärme von Eis umgerechnet auf eine Masse von 1 kg.

Lernauftrag 3 Verdampfungswärme

Stellen Sie einen Thermoskrug auf die Waage und tarieren Sie diese. Dann füllen Sie
0.8 kg Wasser ein und messen die Temperatur. Danach leiten Sie über einen Schlauch Dampf aus einem Dampfkochtopf in das Wasser ein (Stellen Sie vor dem Einleiten des Dampfs sicher, dass sich im Schlauch kein Kondensat mehr befindet.). Leiten Sie solange Dampf ein, bis die Masse um ca. 50 g zugenommen hat.

Grössen	Wasser	Dampf / Kondensat
Masse	kg	kg
Temperatur vor der Mischung	°C	ca. 100 °C
Temperatur nach der Mischung	°C	°C
Temperaturzunahme  DJ1	K
Temperaturabnahme  DJ2		K

Energiebilanz:

Wärmeabgabe des kondensierten Dampfes                  Q_K = m_K * c_W * DJ₁

                                                                                .........................................

Wärmeaufnahme des Wassers                                    Q_W = m_W * c_W * DJ₂

                                                                                .........................................

Hinweis:    Masse Dampf             = Masse Kondensat

                Temperatur Dampf     = Temperatur Kondensat (Anfangstemperatur)

Aufgenommene Wärmemenge des Wassers	kJ
Abgegebene Wärmemenge des Kondensats	kJ
Energiedifferenz Û Verdampfungswärme	kJ

Verdampfungswärme von Wasser bei Umgebungsdruck bezogen auf eine Masse von 1 kg.

Vertiefung, Repetition

1. Von welcher Grösse hängt der Aggregatzustand eines Stoffes primär ab?
2. Wie nennt man den direkten Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand?
3. Nennen Sie ein Beispiel einer Desublimation.
4. Was versteht man unter der latenten Wärme eines Stoffes?
5. Welche Einheit haben die Schmelz- und die Verdampfungswärme?
6. Aus welchen Teilen setzt sich der Wärmeinhalt von feuchter Luft zusammen?
7. Wie nennt man den Temperaturpunkt, bei dem Sättigungsdruck und Sättigungstemperatur erreicht sind?
8. Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Verdampfen und Verdunsten.
9. Kreuzen Sie die richtigen Antworten an:
   

   Kühlt man ungesättigte Luft ab, so nimmt ihre relative Feuchte zu.	
   Luft tiefer und hoher Temperatur kann die gleiche relative Feuchte aufweisen.	
   Luft tiefer und hoher Temperatur kann die gleiche absolute Feuchte aufweisen.	
   Die absolute Feuchte entspricht dem tatsächlichen Wasserdampfgehalt der Luft.	
   Sind absolute und maximale Feuchte gleich gross, ist die Luft gesättigt.	
   Wird Luft bei konstanter Temperatur verdichtet, so steigt ihre relative Feuchte.	
   Die Kondensationswärme eines Stoffes ist gleich gross wie seine Verdampfungswärme.	
   Geht ein Stoff vom festen in den flüssigen Zustand über, so nehmen seine Temperatur und sein Wärmeinhalt während der Stoffumwandlung nicht zu.	

10. Erstellen Sie mit Hilfe der Tabelle "Zustandsgrössen für Wasser und Dampf in Abhängigkeit des Drucks" ein „log p, h“-Diagramm.