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Ph9 Lernbereich 2: Wärmelehre (ca. 28 Std.) Abschnitt zur PDF-Sammlung hinzufügen

Realschule: Physik 9 (I)

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • begründen die Existenz des absoluten Temperaturnullpunktes und dessen Unerreichbarkeit, indem sie die Volumenabnahme eines abgeschlossenen, idealen Gases bei Temperaturabsenkung modellieren.
  • beschreiben die einzelnen Abhängigkeiten in der allgemeinen Gasgleichung und wenden diese für Berechnungen an, um in alltäglichen Situationen quantitative Aussagen zu den beteiligten physikalischen Größen zu treffen.
  • planen unter Anleitung Experimente zur Größenabhängigkeit der Temperaturänderung eines Festkörpers oder einer Flüssigkeit. Die experimentell gewonnenen Zusammenhänge werten sie aus, um die physikalische Größe spezifische Wärmekapazität herzuleiten. Sie bewerten die Qualität ihres Versuchsergebnisses und formulieren Vorschläge zur Verbesserung der Versuchsdurchführung.
  • treffen mithilfe des Erwärmungsgesetzes und des Mischungsgesetzes quantitative Voraussagen zu alltäglichen Fragestellungen.
  • verwenden das Teilchenmodell und ihre Kenntnisse über Schmelz- und Verdampfungsenergie, um Aggregatzustandsänderungen im Alltag zu veranschaulichen und quantitativ zu betrachten.
  • wenden das Teilchenmodell an, um die Abhängigkeit der Erstarrungs- und Siedetemperatur von Flüssigkeiten zu erklären und übertragen dieses Wissen auf Situationen aus dem Alltag.
  • unterscheiden sowohl Wärmekraftmaschinen als auch Wärmekraftwerke in Aufbau, Funktionsweise und Umweltbelastung voneinander und bewerten deren Verwendung im Alltag. Sie bereiten ihre erworbenen Fachkenntnisse adressatengerecht auf und nehmen bei einem Meinungsaustausch einen begründeten Standpunkt ein.

Inhalte zu den Kompetenzen:

  • Temperatur, Druck und Volumen als Zustandsgrößen eines Gases
  • ideales Gas, absolute Temperatur, allgemeine Gasgleichung
  • Leistung einer Wärmequelle
  • spezifische Wärmekapazität, Erwärmungsgesetz
  • Energieaustausch bei Körpern mit unterschiedlichen Temperaturen, Mischungsgesetz
  • Aggregatzustandsänderungen aus energetischer Sicht: Schmelzen/Erstarren, Verdunsten, Sieden/Kondensieren
  • Abhängigkeiten der Schmelz- und Siedetemperatur (z. B. Streusalz, Schnellkochtopf, Siedetemperatur von Wasser in Abhängigkeit vom äußeren Druck)
  • Wärmekraftmaschinen: Otto- und Dieselmotor, Dampfturbine oder Strahltriebwerk oder Stirlingmotor
  • Wärmekraftwerke: fossil und regenerativ