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Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung und Wärmeausdehnung sicher verstehen

Wärme kann durch Leitung, bewegte Fluide oder elektromagnetische Strahlung übertragen werden. Temperaturunterschiede treiben den Wärmefluss an.

Auf dieser Seite übst du Wärmeleitfähigkeit, Dämmung, Wärmekapazität, Phasenübergänge, Wärmeausdehnung, Dehnungsfugen, Wärmetauscher und technische Anwendungen.

So gehst du bei einer Wärmeaufgabe vor

  1. Bestimme Temperaturunterschied, Material, Masse, Fläche und Zeit.
  2. Unterscheide Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung.
  3. Nutze Q = m·c·ΔT, Q = m·L oder ΔL = α·L₀·ΔT.
  4. Berücksichtige Dämmung, Wärmebrücken und Randbedingungen.
  5. Kontrolliere Einheit, Größenordnung und Wärmeflussrichtung.

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5. Test

Wärmeübertragung und Wärmeausdehnung online üben

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

Unterscheide Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung. Nutze Q = m·c·ΔT, Q = m·L und ΔL = α·L₀·ΔT.

5 Fragen
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Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie reagieren viele feste Stoffe bei Erwärmung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Sie dehnen sich aus..

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die mittleren Abstände der Teilchen nehmen zu, wodurch Länge, Fläche oder Volumen größer werden können.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie dehnen sich aus.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

Die mittleren Abstände der Teilchen nehmen zu, wodurch Länge, Fläche oder Volumen größer werden können.

2. FrageMultiple Choice

Wie lautet die Formel für die lineare Wärmeausdehnung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: ΔL = α·L₀·ΔT.

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: α ist der lineare Ausdehnungskoeffizient, L₀ die Ausgangslänge und ΔT die Temperaturänderung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet ΔL = α·L₀·ΔT. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

α ist der lineare Ausdehnungskoeffizient, L₀ die Ausgangslänge und ΔT die Temperaturänderung.

3. FrageMultiple Choice

Ein 1 m langer Stahlstab mit α = 12·10⁻⁶/K wird um 50 K erwärmt. Wie groß ist die Verlängerung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 0,6 mm.

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: ΔL = 12·10⁻⁶/K·1 m·50 K = 0,0006 m = 0,6 mm.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,6 mm. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

ΔL = 12·10⁻⁶/K·1 m·50 K = 0,0006 m = 0,6 mm.

4. FrageMultiple Choice

Wie hängt die Flächenausdehnung näherungsweise mit der linearen Ausdehnung zusammen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Der Flächenausdehnungskoeffizient ist bei isotropen Stoffen ungefähr 2α..

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Länge und Breite vergrößern sich jeweils; für kleine Änderungen ergibt sich näherungsweise β ≈ 2α.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Flächenausdehnungskoeffizient ist bei isotropen Stoffen ungefähr 2α.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

Länge und Breite vergrößern sich jeweils; für kleine Änderungen ergibt sich näherungsweise β ≈ 2α.

5. FrageMultiple Choice

Wie hängt die Volumenausdehnung eines isotropen Festkörpers näherungsweise mit α zusammen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Der Volumenausdehnungskoeffizient ist ungefähr 3α..

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Drei Raumrichtungen tragen zur Volumenänderung bei; für kleine Änderungen gilt γ ≈ 3α.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Volumenausdehnungskoeffizient ist ungefähr 3α.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

Drei Raumrichtungen tragen zur Volumenänderung bei; für kleine Änderungen gilt γ ≈ 3α.

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Wärmeübertragung und Wärmeausdehnung FAQ

Welche Arten der Wärmeübertragung gibt es?

Wärme wird durch Wärmeleitung, Konvektion oder Wärmestrahlung übertragen. In realen Situationen können mehrere Mechanismen gleichzeitig auftreten.

Wie berechnet man die Wärme zum Erwärmen eines Körpers?

Mit Q = m·c·ΔT. Bei einem Phasenübergang ohne Temperaturänderung gilt Q = m·L.

Für welche Klassen eignen sich die Übungen?

Die Seite richtet sich vor allem an Schülerinnen und Schüler der Klassen 9–12 und eignet sich zur Prüfungsvorbereitung und Vertiefung der Thermodynamik.