Wärmelehre-Kapitel-1 Flashcards

1
Q

Was ist Wärme?

A

Wärme ist eine Energieform, die zwischen Körpern aufgrund eines Temperaturunterschieds übertragen wird.

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2
Q

Was ist Wärmeübertragung?

A

Der Prozess, durch den Wärmeenergie von einem Ort zum anderen übertragen wird, z. B. durch Leitung, Konvektion oder Strahlung.

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3
Q

Was ist Temperatur?

A

Ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Systems

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4
Q

Was ist der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur?

A

Wärme: Energieübertragung aufgrund eines Temperaturunterschieds.
Temperatur: Maß für die Teilchenbewegung eines Körpers.

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5
Q

Was ist der Wärmestrom?

A

Die pro Zeit übertragene Wärmemenge:
Q=ΔQ/Δt​.

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6
Q

In welche drei Arten wird Wärme übertragen?

A

Wärmeleitung.
Konvektion.
Wärmestrahlung.

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7
Q

Was ist die spezifische Wärmekapazität?
(Mit Formel)

A

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes um 1 K zu erwärmen:
c=Q/(m⋅ΔT)​

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8
Q

Was ist die Einheit der Wärmeenergie?

A

Joule (J).

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9
Q

Was ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

A

Die Änderung der inneren Energie ist gleich der zugeführten Wärme minus der verrichteten Arbeit: Δ 𝑈 = 𝑄 − 𝑊 .

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10
Q

Was ist der Wärmeausdehnungskoeffizient?

A

Maß dafür, wie stark ein Material seine Größe bei Temperaturerhöhung ändert.

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11
Q

Was ist Wärmeleitung?

A

Die Wärmeübertragung durch direkte Teilchenkollisionen in einem festen Stoff.

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12
Q

Was ist die Formel für Wärmeleitung?

A

𝑄 = 𝜆 ⋅ 𝐴 ⋅ Δ 𝑇 / Δ 𝑥 .
λ: Wärmeleitfähigkeit.
A: Querschnittsfläche.
ΔT: Temperaturdifferenz.
Δx: Dicke des Materials.

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13
Q

Was ist die Wärmeleitfähigkeit λ?

A

Eine Materialeigenschaft, die angibt, wie gut ein Stoff Wärme leitet.

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14
Q

Beispiel für gute Wärmeleiter:

A

Metalle wie Kupfer, Aluminium.

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15
Q

Beispiel für schlechte Wärmeleiter:

A

Holz, Styropor, Luft (Isolatoren).

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16
Q

Warum fühlt sich Metall kalt an?

A

Metall leitet Wärme schnell von der Haut weg, was als Kälte wahrgenommen wird.

17
Q

Was ist der Wärmestrom durch eine Wand?

A

𝑄 ˙ = 𝜆 ⋅ 𝐴 ⋅ ( 𝑇 1 − 𝑇 2 ) / 𝑑 ,
wobei 𝑇 1 ​und T 2 ​die Temperaturen der beiden Seiten der Wand sind.

18
Q

Was ist stationäre Wärmeleitung?

A

Ein Zustand, in dem der Wärmestrom zeitlich konstant bleibt.

19
Q

Was ist der Unterschied zwischen Wärmeleitung und Wärmedämmung?

A

Wärmeleitung: Transport von Wärme.
Wärmedämmung: Minimierung der Wärmeleitung.

20
Q

Beispiele für Wärmeleitung im Alltag:

A

Kochtopf auf dem Herd.
Wärme, die durch eine Fensterscheibe dringt.

21
Q

Was ist Konvektion?

A

Wärmeübertragung durch Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen.

22
Q

Was ist der Unterschied zwischen freier und erzwungener Konvektion?

A

Freie Konvektion: Wärmeübertragung durch natürliche Strömungen (z. B. warme Luft steigt auf).
Erzwungene Konvektion: Strömung wird durch Pumpen oder Ventilatoren erzeugt.

23
Q

Welche Formel beschreibt die Konvektion?

A

𝑄= ℎ ⋅ 𝐴 ⋅ ( 𝑇 Oberfläche − 𝑇 Fluid )
h:Wärmeübergangskoeffizient.

24
Q

Beispiel für freie Konvektion:

A

Warme Luft steigt über einem Heizkörper auf.

25
Q

Beispiel für erzwungene Konvektion:

A

Wärmeübertragung durch einen Ventilator oder eine Pumpe in einem Kühlsystem.

26
Q

Was ist der Wärmeübergangskoeffizient h?

A

Eine Größe, die den Wärmeübergang zwischen einer Oberfläche und einem Fluid beschreibt.

27
Q

Warum fühlt sich Wind kalt an?

A

Der Wind verstärkt die Konvektion und entzieht der Haut schneller Wärme.

28
Q

Welche Rolle spielt Dichte bei der Konvektion?

A

Wärme führt zu einer Verringerung der Dichte, was Strömungen in Flüssigkeiten oder Gasen verursacht.

29
Q

Beispiele für Konvektion im Alltag:

A

Kochen von Wasser (Blasenbildung durch Strömung).
Klimaanlage.

30
Q

Unterschiede zwischen Leitung und Konvektion:

A

Leitung: Wärmeübertragung in festen Stoffen.
Konvektion: Wärmeübertragung in Flüssigkeiten oder Gasen durch Strömung.