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Wärmeübergangsprozesse und Regulation

Wärmeübergangsprozesse und Regulation

 NWT
Wärmeübergangsprozesse
Wärmeleitung
Erfolgt durch wärmeleitende Stoffe hindurch (z. B. Metalle)
schlechte Wärmeleiter: Nichtmetalle, Ga

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Wärmeleitung, Wärmemitführung, Konvektion, Wärmestrahlung, Infrarot-Strahlung, Strahlungsbereiche/ Wärmeaustausch im Gegenstromprinzip/Temperaturfühler

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NWT Wärmeübergangsprozesse Wärmeleitung Erfolgt durch wärmeleitende Stoffe hindurch (z. B. Metalle) schlechte Wärmeleiter: Nichtmetalle, Gase, Flüssigkeiten, Holz, Kunststoffe Wärmeleitung genutzt bei: z.B. Kochtöpfen Wärmeleitung unerwünscht bei z.B. zwischen Zimmer und Umgebung Wärmeleitung kann verringert werden durch gebrauch schlechter Wärmeleiter Was im Teilchenmodell passiert: Je wärmer ein Körper ist, desto stärker schwingen die Atome. Diese Schwingungen werden weitergegeben Wärmemitführung, Konvektion 8 8 Energie wird durch Material mitgenommen Bsp.: Warme Luft steigt auf und treibt Flugräder an 8 Ergibt sich ein Kreislauf spricht man von Konvektion 8 Bsp.: Passatwinde, Golfstrom Wärmestrahlung Erfolgt ohne Stoff Kann durchsichtige Stoffe durchdringen, wird von Körpern teilweise reflektiert (z. B. Spiegel, Alufolie), teilweise absorbiert (z. B. schwarzer Gartenschlauch) Unerwünscht bei: z.B. einer Glühlampe Tritt auf bei: z.B. Sonnenstrahlung, Infrarotstrahlen, Feuer Kann verringert werden durch: Verwendung reflektierender Stoffe Wärmestrahlung = elektromagnetische Wellen im Infrarotbereich Technische Quellen: Rotlichtlampe, Herdplatte, Heizstrahler... Tierreich: Eisbär besitzt helles Fell, zur Lichtleitung und schwarze Haut → Absorption und Tarnung O Technische Anwendung: - Thermoskannen - Rettungsdecke - verspiegelte Scheiben - schwarze Unterlage bei Solaranlagen IR-Strahlung, Strahlungsbereiche 1 105nm 10-³nm * 380 nm Verdunsten 1 nm Gamma- Röntgen- strahlen strahlen UV 10³nm 10 nm Zwischen 10³nm und 10°nm Sichtbares Licht: 400nm - 800nm Infrarot sichtbares Licht Kalte Umgebung 1m (10 nm) Mikro- wellen Infrarot: Wärmestrahlung, z.B. Feuer, Fernbedienung, Rotlichtlampe, Sonne Liegt zwischen ,,sichtbarem Licht“ und „Mikrowellenstrahlung" 450 nm 500 nm 550 nm 600 nm 650 nm 700 nm 750 nm Wellenlänge nimmt zu Energie nimmt zu 10³ m Radio- wellen Verdunsten: Flüssigkeit benötigt Energie, um zu verdunsten, diese entzieht sie dem Körper. Das empfinden wir als...

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Abkühlung Bei einer Verdunstung geht ein Stoff vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über, ohne dabei die Siedetemperatur zu erreichen. An der Oberfläche einer Flüssigkeit wirken die Anziehungskräfte nicht mehr von allen Seiten. Hier kann die Bewegung der Teilchen so heftig werden, dass sie die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen überwinden. Sie verlassen den Teilchenverband Wärmeaustausch im Gegenstromprinzip Arterien liege tiefer als Venen Bei niedriger Umgebungstemperatur ziehen sich Hauptvenen zusammen Venen haben mit Arterien Kontakt, dadurch wird das kalte Blut, was zum Herzen strömt ein wenig aufgewärmt, d.h. Das warme Blut gibt einen Teil der Wärme ab Es erfolgt ein Wärmeaustausch im Gegenstromprinzip Dabei wird das arterielle Blut in Richtung Flossenspitze allmählich kälter, das venöse Blut in Richtung Körperkern immer wärmer Warme Umgebung Bei starker Bewegung oder Sonneneinstrahlung erhitzt sich der Körperkern des Pinguins, damit steigt auch die Temperatur des Blutes Erhöhung der Temperatur über 42°C schädigt das Tier, kann zum Hitzetod führen Dicke Speckschicht und Gefieder verhindern starke Wärmeabgabe 2 Wärmeabgabe erfolgt über Innenseite der Flossen, die nur wenige Federn besitzen Beim erhitzen spreizt der Pinguin die Flossen ab Die Hauptvenen weiten sich das warme Blut fließt nun zu den Hauptvenen zurück → überschüssige Körperwärme wird durch die Haut nach außen abgegeben Energieweitergabe : im Blut durch Wärmemitführung Regulation Temperaturfühler, Wärme- und Kältekörperchen * Wärmerepzeptoren sind meist seltener Repzeptorendichte je Körperteil unterschiedlich Hohe Temperaturen werden als Schmerz wahrgenommen Kälterepzeptoren befinden sich dicht unter der Haut * Wärmerepzeptoren sitzen mehr in der Tiefe ; → Kälte wird entwicklungsgeschichtlich als größere Gefährdung des Körpers angesehen als Hitze Bildquelle: https://www3.hhu.de/biodidaktik/Fotosynthese_neu/dateien/licht/licht.html 3

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Cool, mit dem Lernzettel konnte ich mich richtig gut auf meine Klassenarbeit vorbereiten. Danke 👍👍

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