Wärmelehre-Kapitel-1 Flashcards
Was ist Wärme?
Wärme ist eine Energieform, die zwischen Körpern aufgrund eines Temperaturunterschieds übertragen wird.
Was ist Wärmeübertragung?
Der Prozess, durch den Wärmeenergie von einem Ort zum anderen übertragen wird, z. B. durch Leitung, Konvektion oder Strahlung.
Was ist Temperatur?
Ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Systems
Was ist der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur?
Wärme: Energieübertragung aufgrund eines Temperaturunterschieds.
Temperatur: Maß für die Teilchenbewegung eines Körpers.
Was ist der Wärmestrom?
Die pro Zeit übertragene Wärmemenge:
Q=ΔQ/Δt.
In welche drei Arten wird Wärme übertragen?
Wärmeleitung.
Konvektion.
Wärmestrahlung.
Was ist die spezifische Wärmekapazität?
(Mit Formel)
Die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes um 1 K zu erwärmen:
c=Q/(m⋅ΔT)
Was ist die Einheit der Wärmeenergie?
Joule (J).
Was ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik?
Die Änderung der inneren Energie ist gleich der zugeführten Wärme minus der verrichteten Arbeit: Δ 𝑈 = 𝑄 − 𝑊 .
Was ist der Wärmeausdehnungskoeffizient?
Maß dafür, wie stark ein Material seine Größe bei Temperaturerhöhung ändert.
Was ist Wärmeleitung?
Die Wärmeübertragung durch direkte Teilchenkollisionen in einem festen Stoff.
Was ist die Formel für Wärmeleitung?
𝑄 = 𝜆 ⋅ 𝐴 ⋅ Δ 𝑇 / Δ 𝑥 .
λ: Wärmeleitfähigkeit.
A: Querschnittsfläche.
ΔT: Temperaturdifferenz.
Δx: Dicke des Materials.
Was ist die Wärmeleitfähigkeit λ?
Eine Materialeigenschaft, die angibt, wie gut ein Stoff Wärme leitet.
Beispiel für gute Wärmeleiter:
Metalle wie Kupfer, Aluminium.
Beispiel für schlechte Wärmeleiter:
Holz, Styropor, Luft (Isolatoren).
Warum fühlt sich Metall kalt an?
Metall leitet Wärme schnell von der Haut weg, was als Kälte wahrgenommen wird.
Was ist der Wärmestrom durch eine Wand?
𝑄 ˙ = 𝜆 ⋅ 𝐴 ⋅ ( 𝑇 1 − 𝑇 2 ) / 𝑑 ,
wobei 𝑇 1 und T 2 die Temperaturen der beiden Seiten der Wand sind.
Was ist stationäre Wärmeleitung?
Ein Zustand, in dem der Wärmestrom zeitlich konstant bleibt.
Was ist der Unterschied zwischen Wärmeleitung und Wärmedämmung?
Wärmeleitung: Transport von Wärme.
Wärmedämmung: Minimierung der Wärmeleitung.
Beispiele für Wärmeleitung im Alltag:
Kochtopf auf dem Herd.
Wärme, die durch eine Fensterscheibe dringt.
Was ist Konvektion?
Wärmeübertragung durch Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen.
Was ist der Unterschied zwischen freier und erzwungener Konvektion?
Freie Konvektion: Wärmeübertragung durch natürliche Strömungen (z. B. warme Luft steigt auf).
Erzwungene Konvektion: Strömung wird durch Pumpen oder Ventilatoren erzeugt.
Welche Formel beschreibt die Konvektion?
𝑄= ℎ ⋅ 𝐴 ⋅ ( 𝑇 Oberfläche − 𝑇 Fluid )
h:Wärmeübergangskoeffizient.
Beispiel für freie Konvektion:
Warme Luft steigt über einem Heizkörper auf.
Beispiel für erzwungene Konvektion:
Wärmeübertragung durch einen Ventilator oder eine Pumpe in einem Kühlsystem.
Was ist der Wärmeübergangskoeffizient h?
Eine Größe, die den Wärmeübergang zwischen einer Oberfläche und einem Fluid beschreibt.
Warum fühlt sich Wind kalt an?
Der Wind verstärkt die Konvektion und entzieht der Haut schneller Wärme.
Welche Rolle spielt Dichte bei der Konvektion?
Wärme führt zu einer Verringerung der Dichte, was Strömungen in Flüssigkeiten oder Gasen verursacht.
Beispiele für Konvektion im Alltag:
Kochen von Wasser (Blasenbildung durch Strömung).
Klimaanlage.
Unterschiede zwischen Leitung und Konvektion:
Leitung: Wärmeübertragung in festen Stoffen.
Konvektion: Wärmeübertragung in Flüssigkeiten oder Gasen durch Strömung.
