Ph9 Lernbereich 2: Wärmelehre (ca. 15 Std.)
Realschule: Physik 9 (II/III)
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- erklären unter Verwendung des erweiterten Teilchenmodells die durch Zufuhr/Abgabe von Wärme oder Verrichtung von Reibungs- und Kompressionsarbeit an Körpern erfolgten Veränderungen und begründen damit die Volumenänderungen von Körpern bei Änderung der inneren Energie. Den Wärmebegriff verwenden sie dabei in fachsprachlich korrekten Formulierungen, die sie von alltagssprachlichen bewusst trennen.
- grenzen die Temperatur als Maß für die mittlere Bewegungsenergie aller Teilchen eines Körpers von dem makroskopischen Prozess der Temperaturmessung ab und begründen die Existenz des absoluten Temperaturnullpunktes und dessen Unerreichbarkeit. Dem Anlass entsprechend wählen sie geeignete Temperaturmessgeräte aus.
- begründen mithilfe der Anomalien von Wasser die jahreszeitlich unterschiedlichen Temperaturschichtungen von Gewässern und Phänomene wie Frostaufbrüche.
- erklären mithilfe des Teilchenmodells Phänomene der Wärmeleitung, beschreiben Eigenschaften der Wärmestrahlung und begründen die Konvektion in Flüssigkeiten und Gasen mit den entstehenden Dichteunterschieden infolge von Temperaturänderungen.
- recherchieren auf der Grundlage vorbereiteter Quellen Beispiele aus Alltag, Natur und Technik zu Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektion und zeigen Möglichkeiten auf, den Energietransport zu beeinflussen. Diese Informationen bereiten sie adressatengerecht auf und präsentieren sie unter Verwendung der Fachsprache.
- beschreiben die Größenabhängigkeit der Temperaturänderung eines Festkörpers oder einer Flüssigkeit. Mithilfe der physikalischen Größe spezifische Wärmekapazität und des Erwärmungsgesetzes treffen sie quantitative Voraussagen zu alltäglichen Fragestellungen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- innere Energie als Summe kinetischer und potenzieller Energien aller Teilchen eines Körpers und als Zustandsgröße, Wärme als Übertragungsgröße
- Volumenänderung von Körpern bei Änderung der inneren Energie (qualitativ), Anomalien des Wassers
- Temperatur als Maß für die mittlere Bewegungsenergie der Teilchen eines Körpers, absolute Temperatur, Temperaturmessung (Thermoskop, Temperaturskalen, Temperaturmessgeräte)
- Energietransport durch Wärmeleitung und -strahlung, Konvektion
- Leistung einer Wärmequelle
- spezifische Wärmekapazität, Erwärmungsgesetz
