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Wärmeübertragung und Wärmeausdehnung sicher verstehen

Wärme kann durch Leitung, Konvektion und Strahlung übertragen werden. Temperaturänderungen führen außerdem zu Ausdehnung, Phasenwechseln und messbaren Energieumsätzen.

Auf dieser Seite übst du Wärmeleitung, Flüssigkeits- und Luftströmungen, Wärmestrahlung, Dämmung, Treibhauseffekt, Wärmeausdehnung, Wärmekapazität und Phasenwechsel.

So löst du Aufgaben zur Wärmeübertragung

  1. Bestimme den Wärmeweg: Leitung, Konvektion, Strahlung oder Phasenwechsel.
  2. Notiere Masse, Temperaturänderung, Zeit, Wärmeleistung und Stoffkonstanten.
  3. Wende Q = mcΔT, P = Q/t, Q = mL oder ΔL = αLΔT an.
  4. Prüfe Energiefluss, Vorzeichen, Größenordnung und Einheiten.

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Wärmeübertragung und Wärmeausdehnung online üben

Test 7 zu Wärmeübertragung und Wärmeausdehnung mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Wähle pro Aufgabe eine Antwort aus. Öffne danach die Lösung, um Wärmeweg, Formel, Energiefluss und Rechenweg zu prüfen.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie viel Wärme benötigt 2 kg Wasser für eine Erwärmung um 10 K? Verwende c = 4200 J/(kg·K).

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 84 kJ..

  1. Wärmesituation bestimmen: Prüfe, ob es um Leitung, Konvektion, Strahlung, Ausdehnung, Phasenwechsel oder Wärmekapazität geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Q = mcΔT = 2 kg · 4200 J/(kg·K) · 10 K = 84 000 J = 84 kJ.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 84 kJ.. Achte auf Temperaturdifferenz, Energie, Zeit und Einheiten.

Q = mcΔT = 2 kg · 4200 J/(kg·K) · 10 K = 84 000 J = 84 kJ.

2. FrageMultiple Choice

Wie viel Wärme benötigt 0,5 kg Aluminium für 20 K? Verwende c = 900 J/(kg·K).

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 9 kJ..

  1. Wärmesituation bestimmen: Prüfe, ob es um Leitung, Konvektion, Strahlung, Ausdehnung, Phasenwechsel oder Wärmekapazität geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Q = mcΔT = 0,5 kg · 900 J/(kg·K) · 20 K = 9000 J = 9 kJ.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 9 kJ.. Achte auf Temperaturdifferenz, Energie, Zeit und Einheiten.

Q = mcΔT = 0,5 kg · 900 J/(kg·K) · 20 K = 9000 J = 9 kJ.

3. FrageMultiple Choice

Welche Wassermasse wird durch 42 kJ um 10 K erwärmt? Verwende c = 4200 J/(kg·K).

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 1 kg..

  1. Wärmesituation bestimmen: Prüfe, ob es um Leitung, Konvektion, Strahlung, Ausdehnung, Phasenwechsel oder Wärmekapazität geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: m = Q/(cΔT) = 42 000 J /(4200 · 10) = 1 kg.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 1 kg.. Achte auf Temperaturdifferenz, Energie, Zeit und Einheiten.

m = Q/(cΔT) = 42 000 J /(4200 · 10) = 1 kg.

4. FrageMultiple Choice

Ein Heizgerät liefert 120 kJ in 600 s. Welche mittlere Leistung hat es?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 200 W..

  1. Wärmesituation bestimmen: Prüfe, ob es um Leitung, Konvektion, Strahlung, Ausdehnung, Phasenwechsel oder Wärmekapazität geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: P = Q/t = 120 000 J / 600 s = 200 W.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 200 W.. Achte auf Temperaturdifferenz, Energie, Zeit und Einheiten.

P = Q/t = 120 000 J / 600 s = 200 W.

5. FrageMultiple Choice

Wie viel Energie benötigt man zum Schmelzen von 2 kg Eis? Verwende die spezifische Schmelzwärme 334 kJ/kg.

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 668 kJ..

  1. Wärmesituation bestimmen: Prüfe, ob es um Leitung, Konvektion, Strahlung, Ausdehnung, Phasenwechsel oder Wärmekapazität geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Q = m·Ls = 2 kg · 334 kJ/kg = 668 kJ.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 668 kJ.. Achte auf Temperaturdifferenz, Energie, Zeit und Einheiten.

Q = m·Ls = 2 kg · 334 kJ/kg = 668 kJ.

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Wärmeübertragung und Wärmeausdehnung FAQ

Welche drei Arten der Wärmeübertragung gibt es?

Wärme wird durch Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung übertragen. In der Praxis können mehrere Mechanismen gleichzeitig wirken.

Wie berechnet man die Wärme zum Erwärmen eines Stoffes?

Mit Q = m · c · ΔT. Dabei sind m die Masse, c die spezifische Wärmekapazität und ΔT die Temperaturänderung.

Warum braucht man Dehnungsfugen?

Materialien verändern bei Temperaturänderungen ihre Länge. Dehnungsfugen geben den Bauteilen Platz für diese Ausdehnung.