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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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Wärmeübertragung und Wärmeausdehnung online üben

Test 7 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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1. FrageMultiple Choice

Wie lautet die Formel für die zum Erwärmen eines Körpers benötigte Wärme?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Q = m·c·ΔT.

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Wärmemenge hängt von Masse m, spezifischer Wärmekapazität c und Temperaturänderung ΔT ab.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Q = m·c·ΔT. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

Die Wärmemenge hängt von Masse m, spezifischer Wärmekapazität c und Temperaturänderung ΔT ab.

2. FrageMultiple Choice

Wie viel Wärme benötigt man ungefähr, um 2 kg Wasser um 10 K zu erwärmen? Nutze c = 4,2 kJ/(kg·K).

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 84 kJ.

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Q = m·c·ΔT = 2 kg·4,2 kJ/(kg·K)·10 K = 84 kJ.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 84 kJ. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

Q = m·c·ΔT = 2 kg·4,2 kJ/(kg·K)·10 K = 84 kJ.

3. FrageMultiple Choice

Ein Heizgerät überträgt 84 kJ in 420 s. Welche mittlere Leistung entspricht das?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 200 W.

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: P = Q/t = 84 000 J/420 s = 200 W.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 200 W. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

P = Q/t = 84 000 J/420 s = 200 W.

4. FrageMultiple Choice

Welche Wärmeformel gilt bei einem Phasenübergang ohne Temperaturänderung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Q = m·L.

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: L ist die spezifische Schmelz-, Verdampfungs- oder Erstarrungswärme.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Q = m·L. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

L ist die spezifische Schmelz-, Verdampfungs- oder Erstarrungswärme.

5. FrageMultiple Choice

Wie viel Energie benötigt man zum Verdampfen von 0,5 kg Wasser, wenn L = 2260 kJ/kg gilt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 1130 kJ.

  1. Wärmegrößen erkennen: Ordne Temperatur, Wärme, Masse, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Fläche, Zeit und Ausdehnungskoeffizient richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Q = m·L = 0,5 kg·2260 kJ/kg = 1130 kJ.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 1130 kJ. Prüfe Einheit, Größenordnung, Übertragungsmechanismus, Temperaturdifferenz und Material.

Q = m·L = 0,5 kg·2260 kJ/kg = 1130 kJ.

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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.